JPIn: Jurnal Pendidik Indonesia p- ISSN 2722-8134 , e-ISSN 2620-8466 Volume 05, No. 02, 2022

## Pengeringan Jamur Tiram Menggunakan 2 Kolektor Surya: Rancang Bangun dan Kinetika Pengeringan

## Melvin Emil Simanjuntak*
Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan, Indonesia; melvinsimanjuntak@polmed.ac.id
*Coresponding Author Info Artikel: Dikirim: 12-10-2022; Direvisi: 12-11-2022; Diterima: 19-11-2022

## Abstrak .
Jamur tiram merupakan tanaman penghasil protein yang paling baik. Tanaman ini sudah  banyak  dikonsumsi  oleh  masyarakat  dan  memiliki  kandungan  protein, mineral  dan  vitaminl  yang  sangat  baik  untuk  tubuh.  Kadar  air  yang  tinggi merupakan  kelemahan  jamur  sehingga  tidak  dapat  disimpan  dalam  bentuk  segar untuk jangka waktu yang lama. Untuk memperpanjang masa simpan maka jamur perlu dikeringkan  hingga kadar  air  tertentu.  Pengeringan  dengan  energi matahari merupakan  yang  paling  baik  di  daerah  pedesaan  karena  biaya  yang  murah  dan tersedia sepanjang tahun. Penelitian ini berhasil membuat pengering surya dengan dua  buah  kolektor.  Ukuran  panjang  dan  lebar  kolektor  adalah  1000  mm  dan  500 mm dan memiliki jumlah rak sebanyak 4 buah. Dimensi lebar, panjang dan tinggi ruang  pengering  adalah  500  mm,  500  mm  dan  1254  mm.  Pengeringan menggunakan  sampel  sebanyak  450  gr  untuk  tiap  rak.  Hasil  percobaan menunjukkan  model  Pages  merupakan  model  kinetika  pengeringan  yang  terbaik. Nilai  nilai  R 2 ,  RMSE  dan  Chi  Square  diperoleh  masing  masing    sebesar  0,9993; 0,0083; 0,0001. Setelah 375 menit pengeringan, kadar air rata menjadi turun menjadi 10,26% dari kondisi awal sebesar 92,47%
Kata  Kunci :  Rancang  bangun,  kinetika  pengeringan,  jamur  tiram,  dua  kolektor surya

## Abstract.
Oyster  mushroom is the  best  protein-producing  plant.  This  plant  has  been  widely consumed by the public and contains protein, minerals and vitamins which are very good  for  the  body.  High  moisture  content  is  a  weakness  of  mushrooms  so  they cannot be stored fresh for a long time. To extend the shelf life, the mushrooms need to be dried to a certain moisture content. Drying using solar energy is best in rural areas  because  it  is  cheap and  available  all  year  round.  This  research  succeeded in fabricated a  solar  dryer  with two  collectors.  The length  and  width  of  the  collector are 1000 mm and 500 mm and have a total of 4 shelves. The dimensions of length, width and height of the drying chamber are 500 mm, 500 mm and 1254 mm. Drying uses  a  sample  of  450 grams  for  each  rack.  The  experimental  results  show  that  the Pages model is the most suitable drying kinetic equation model. The values  for R 2 , RMSE and Chi Square were each 0.9993; 0.0083; 0.0001. After 375 minutes of drying, the average water content decreased to 10.26% from the initial condition of 92.47%. Keywords: Fabricated, drying kinetics, oyster mushrooms, two solar collectors

## Pendahuluan
Jamur  tiram  merupakan  salah  satu  tanaman  yang  dapat  memproduksi protein  persatuan  luas  dan  waktu  paling  baik  (Kortei,  2011).  Jamur  tiram memiliki  asam  amino  essensial,  mineral  dan  vitamin    (Kumari  dkk,  2011). Jamur  ini  juga  memiliki  khasiat  sebagai  obat  karena  mengandung triterpenoid, lektin dan steroid (Singh dkk, 2012). Komposisi kandungan gizi untuk setiap 100 gr jamur tiram ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Komposisi  dan  kandungan  jamur  tiram  putih  per  100  gram
(Zulfarina, dkk 2019) Zat gizi Kandungan Protein 10,5 – 30,4 % Karbohidrat 56,6 % Lemak 1,7 – 2,2 % Niasin 77,2 mg Tianin 0,2 mg Riboflavin 4,7 – 4,9 mg Calsium (Ca) 314 mg Zat besi (Fe) 3,4 – 18,2 mg Kalium (K) 3,793 mg Natrium (Na) 837 mg Posfor (P) 717 mg Energi 367 kal
Pada umumnya jamur segar hanya dapat disimpan dalam jangka 1  – 3 hari karena mengandung air dalam jumlah yang banyak. Setelah itu jamur akan mengalami  pembusukan  karena  adanya  aktivitas  mikroba.  Untuk mencegahnya  dapat  dilakukan  dengan  pengeringan.  Pengeringan  hingga mencapai  kadar  air  tertentu  dapat  memperlambat  aktivitas  bakteri,  jamur, enzim  dan  ragi  dalam  pembusukan  (Mohana  dkk,  2020).  Jamur  tiram ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Jamur tiram
Pengeringan  jamur  tiram  akan  dapat  memperpanjang  masa  simpan.  Kadar air  yang  diinginkan  adalah  sekitar  10%  (SNI  01-2891-1992).  Pengeringan dengan menggunakan panas dari matahari merupakan pilihan terbaik untuk produk  pertanian  yang  diproduksi  di  pedesaan.  Hal  ini  terjadi  mengingat energi surya selalu tersedia sepanjang tahun dan tidak membutuhkan biaya.
Pengeringan  energi  surya  telah  banyak  dilakukan  pada  produk  pertanian. Alat  pengering  yang  digunakan  kebanyakan  menggunakan  satu  kolektor. Dina dkk, 2015 menggunakan pengering surya  yang memiliki satu kolektor untuk mengeringkan coklat menggunakan PCM. Demikian juga Noori dkk , 2019 menggunakan satu kolektor untuk mengeringan tomat. Pruengam dkk, 2021 menggunakan 2 kolektor untuk mengeringkan pisang. Kedua kolektor berada pada sisi yang sama. Pada penelitian ini posisi kedua kolektor tidak pada satu sisi melainkan berseberangan.
Penelitian ini dimaksudkan untuk mendapatkan alat pengering jamur tiram yang menggunakan 2 kolektor surya dan mencari model persamaan kinetika pengeringan yang dihasilkan.

## Metode
Penelitian  ini  dilaksanakan  dengan  rancang  bangun  dan  percobaan  yang dimulai dengan pembuatan alat, melakukan pengujian dan  diakhiri dengan analisa  data.  Diagram  alir  penelitian  ini  ditunjukkan  pada  Gambar  2  di bawah.

## Gambar 2. Diagram alur penelitian

## Alat
Peralatan yang dibutuhkan pada pembuatan alat pengering adalah beberapa alat  pertukangan.  Mesin  las  listrik  digunakan  untuk  menyambung  bagian bagian  logam  seperti  rangka.  Gerinda  tangan  digunakan  untuk  memotong, merapikan  dan  mengasah. Rivet  gun berfungsi  untuk  menyatukan  dua bagian menggunakan paku keling. Laptop digunakan untuk memonitor data yang  dihasilkan  oleh data  logger .  Sedangkan  temperatur data  logger untuk mengukur  dan  menyimpan  data  temperatur  di  dalam  dan  di  luar chamber .
Alat  ukur data  logger yang  dibutuhkan  dibeli  secara online melalui market place. Alat ukur  temperatur  yang digunakan adalah data logger Elitech RC-5 yang memiliki akurasi 1 o C. Alat alat yang dibutuhkan tersebut ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah.
Mulai Selesai Tahap persiapan/desain Studi literatur Tahap pembuatan alat
 Pembuatan rangka kolektor dan pemasangan cover
 Pembuatan kolektor (rangka, styrofoam, rockwoll, absorber
dan kaca)
 Pembuatan rak pengering
 Pemasangan temperatur data logger

## Pengujian pengeringan
Temperatur di dalam chamber dan luar
Pengukuran massa jamur secara periodik
Analisis hasil percobaan
DR, MC, MR, R 2 , RMSE, χ 2 MER
Kesimpulan
Mesin bor Gerinda Tangan Rivet gun Las listrik Laptop Temperatur data logger

## Gambar 3. Peralatan yang digunakan pada pembuatan alat pengering

## Bahan
Bahan bahan yang digunakan pada pembuatan alat pengering ini terdiri dari berbagai  material. Aluminium  Composite  Panel berfungsi  sebagai  pelat penahan  bagian  bawah  kolektor  dan  sebagai  dinding chamber . Styrofoam dipakai sebagai isolator lapis pertama kolektor surya setelah APC. Rockwool digunakan  sebagai  isolator  lapis  kedua  setelah styrofoam .  Alumium  bersirip dipakai sebagai absorber (penyerap) panas matahari. Material ini mempunyai kondusktivitas  yang  baik.  Pelat  bersirip  ini  dicat  berwarna  hitam  untuk meningkatkan nilai emisivitasnya. Dengan demikian radiasi panas matahari akan  terserap  maksimal  dan  sangat  sedikit  yang  akan  dipacarkan  keluar kolektor. Aluminium profil C dipakai sebagai rangka atau dinding kolektor dan penopang semua bahan bahan yang digunakan sebagai kolektor panas. Bahan  bahan  yang  digunakan  untuk  pembuatan  alat  pengering  tersebut ditunjukkan pada Gambar 4 di bawah.
Aluminium komposit panel Styrofoam Rockwool Aluminium bersirip Alumium profil C Kaca

## Gambar 4. Material yang digunakan pada pembuatan alat pengering

## Proses pembuatan alat
Pembuatan alat dilakukan dengan langkah langkah seperti di bawah:
1. Pembuatan gambar kerja dengan 2 kolektor surya yang dipasang pada sisi beseberangan dan menentukan kebutuhan material yang digunakan
2. Pembuatan rangka ruang pengering dan kolektor surya
3. Penutupan ruang pengering dengan APC
4. Membuat kolektor degan susunan material APC, styrofoam , rockwool , pelat absorber dan kaca pada bagian paling atas
5. Pembuatan rak untuk bahan yang akan dikeringkan
6. Pengecatan rangka dan bagian bagian lain yang perlu
7. Pemasangan alat ukur
Percobaan pengeringan
Jumlah sampel yang digunakan pada percobaan adalah sebanyak 450 gr tiap rak.  Total  massa    sampel  yang  digunakan  untuk  4  rak  adalah  1,8  kg. Pengukuran  terhadap  temperatur  ruang  pengering,  temperatur  udara  luar dan massa sampel dilakukan dengan interval 15 menit. Percobaan dianggap selesai  setelah  massa  jamur  di  rak  4  sudah  tidak  berubah.  Setelah pengeringan selesai, sampel dikeringkan lagi selama 3 jam pada temperatur 105 o C  untuk  membuang  semua  kandungan  air  yang  tersisa.  Selanjutnya dilakukan perhitungan terhadap kadar air (BSN, 1992). Massa sampel diukur menggunakan  neraca  SFC  400  dengan  akurasi  0,001  gr. Pada  penelitian  ini kadar air dihitung menggunakan basis basah melalui persamaan (1)
(1) dimana:
KA   = kadar air M A = massa air (gr)
M ttl = massa air + massa bahan kering (gr)
Rasio kelembaban percobaan dihitung menggunakan persamaan (2)
(2)
dimana
MR = rasio kelembaban bahan M t = kadar air saat t menit (%)
M 0 = kadar air saat awal (%) M s = kadar air pada kesetimbangan (%)
Setelah  kedua  hal  di  atas  selesai,  dilakukan  perhitungan  laju  pengeringan yang terjadi dengan menggunakan persamaan  (3)
(3)
dimana LP  = laju pengeringan, gr/menit Mt 1 = kadar air pada t menit, %
Mt 2 = kadar air pada t + 15 menit, %
∆ t    = selang waktu, menit
Persamaan  kinetika  pengeringan  dicari  yang  paling  sesuai berdasarkan model yang ada. Pada analisa digunakan persamaa persamaan statistik  yaitu  koefisien  determinasi  (R 2 ),  RMSE  dan chi  square .  Rasio kelembaban yang dipakai adalah rasio kelembaban yang dihitung dari kadar
air  rata  rata  ke  empat  rak.  Koefisien  determinasi  dari  data  percobaan dihitung melalui persamaan (4)
[ ∑( ∑ ) ∑( ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅  ∑ ) ] (4)
dimana:
R 2 = koefisien determinasi MR Prd = rasio kelembaban dari prediksi MR Exp = rasio kelembaban dari percobaan
̅̅̅̅̅̅̅̅̅ = rasio kelembaban rata – rata hasil prediksi
Nilai Root  Mean  Square  Error (RMSE)  dihitung  dengan  menggunakan persamaan (5)
( ∑( ) ) (5)
Perhitungan nilai Chi-square (χ 2 ) adalah dengan menggunakan persamaan (6)
∑( ) (6)
dimana χ2 = chi-square tereduksi
N = jumlah data yang diobservasi n  = jumlah parameter yag merupakan bilangan integer positip
Model persamaan kinetika pengeringan yang menjadi dasar pada penelitian ini  merujuk  pada  beberapa  persamaan  yang  telah  digunakan  sebelumnya. Persamaan-persamaan tersebut ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Persamaan kinetika pengeringan rujukan No Nama Model Persamaan Referensi 1 Pages ((  )   ( )) ( ) (Najla dan Bawatharani, 2019) 2 MMF (      ) ( ) (Curveexpert,2012) 3 Wang and Singh (Akpinar, 2010) 4 Khazaei (   ( ) ) (Ngoulou dkk, 2019)
Pada  penelitian  ini,  pemilihan  persamaan  yang  paling  sesuai  dilakukan dengan    menggunakan software CurveExpert  Professional  1.6.5  dengna melihat nilai (R 2 ). Selanjutnya dihitung nilai Root Mean Square Error (RMSE)
dan Chi  Square (χ 2 )  sehingga  nantinya  akan  didapatkan  sebuah  model persamaan kinetika yang paling sesuai (Simanjuntak dan Widyawati,2022).

## Hasil dan Pembahasan
Setelah  pengerjaan  pembuatan  alat  selesai,  maka  diperoleh  alat  pengering dengan dimensi lebar dan panjang 500 mm dan 1000 mm. Sudut kemiringan kolektor yang dipakai sebesar 20 o . Ruang pengering dimana rak ditempatkan berdimensi  lebar,  panjang  dan  tinggi  masing  masing  adalah  500  mm,  500 mm  dan  1254  mm.  Jumlah  rak  ada  sebanyak  4  buah  dan  diletakkan  pada posisi horizontal. Urutan rak paling bawah hingga paling atas adalar rak 4, 3, 2  dan  1.  Pada  percobaan  pengeringan,  posisi  kolektor  ada  disebelah  Timur dan Barat. Percobaan dilakukan di Politeknik Negeri Medan pada hari Senin dan Selasa tanggal 30 dan 31 Mei 2022 pukul 10.30 hingga 16.00. Total waktu yang  dibutuhkan pada  percobaan ini adalah 375 menit dalam 2 hari.   Alat pengering surya  sebagai hasil rancang bangun  ditunjukkan pada Gambar  5 di bawah.
Gambar 5. Pengering surya
Data  kadar  air  yang  diperoleh  untuk  masing  masing  rak  dan  rata  rata ditunjukkan  pada  Gambar  6.  Hasil  menunjukkan  rak  4  merupakan  rak paling  bawah  adalah  yang  paling  cepat  kering  diikuti  oleh  rak  3,  2  dan  1. Sedangkan  hasil  rata  rata  mendekati  hasil  pada  rak  2.  Kadar  air  akhir pengeringan untuk rak 4, 3, 2, 1 dan rata rata masing masing sebesar 1,77%, 8,51%, 14,85%, 15,92% dan 10,26%. Hal ini disebabkan karena udara pada rak ke  3,  2  dan  1  lebih  lembab  dibanding  pada  rak  4  sehingga  pengeringan menjadi lebih lambat.
Gambar 6. Kadar air  selama proses pengeringan
Laju  pengeringan  yang  terjadi  ditunjukkan  pada  Gambar  7.  Pada  awal pengeringan terlihat laju pengeringan pada rak 4 adalah yang paling tinggi diikuti  oleh  rak  3,  2  dan  1.  Sedangkan  menjelang  akhir  pengeringan  laju pengeringan  rak 4 menjadi yang paling kecil diikuti rak 3, 2 dan 1. Hal ini disebabkan karena kandungan air yang terdapat pada jamur sudah menjadi mengecil.
Gambar 7. Kadar air  selama proses pengeringan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 K ada r ai r (%) Waktu (mnt) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rata-rata
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 L aj u pe ng eri ng an(g r/ m nt ) Waktu (mnt) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4
Gambar 8. Rasio moisture selama proses pengeringan
Rasio moisture diperoleh  sebagaimana  ditunjukkan  pada  Gambar  8.  Rasio mositure ini  digunakan  untuk  mencari  parameter  statistik.  Rasio moisture yang  dipakai  yaitu  rasio moisture rata  rata.  Nilai  nilai  parameter  statistik percobaan  pengeringan  jamur  tiram  menggunakan  2  kolektor  surya ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Paramete statistik
Model Konstanta R 2 Std Error RMSE Square (χ2 Pages k= 3,134 E-04; y = 1,513 E+00 0,9993 0,0086 0,0083 0,0001 MMF a = 9,969 E+03; b = 7,308 E+03; c = -2,73 E-01; d = 1,656 E+00 0,9988 0,0112 0,0102 0,0001 Wang and Singh a = -3,403 E-03; b = 2,294 E-06 0,9909 0,0299 0,0286 0,0009 Khazaei a = 9,734 E-01; B = 2,656 E-02; b = 2,652 E+06, c =2,641 E-03 0,9777 0,0491 0,0452 0,0022
Tabel  2  menunjukkan  model  kinetika  pengeringan  yang  diusulkan  oleh Pages  adalah  model  yang  paling  sesuai  dengan  percoban  yang  telah dilakukan.  Nilai  R 2 diperoleh  sebesar  0,9993  kemudian  diikuti  oleh  model MMF  dan  model  Wang  dan  Singh.  Nilai  R 2 kedua  model  tersebut  masing masing  adalah  0,9988  dan  0,9909.  Nilai  RMSE  untuk  ketiga  model  masing masing  adalah  0,0083;  0,0102  dan  0,0286.  Model  Page  telah  banyak digunakan  sebagai  model  kinetika  pengeringan.  Beberapa  penelitian  yang menggunakannya seperti Amiri dkk, 2012 pada pengeringan bawang putih. Najla  dan  Bawatharani,  2019  pada  pengeringan  cabai  merah  meggunakan solar  dryer satu  kolektor  surya.  Sedangkan  model  MMF  digunakan  oleh Salehi  dan  Satorabi,  2021  ketika  mengeringkan  buah  persik  dengan
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Ra si o m oi st ur e Waktu (mnt) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rata-rata
pengering  inframerah.  Model  Wang  dan  Singh  diperoleh  peneliti  Khawas dkk, 2015 pada pengeringan pisang menggunakan pengering tray .

## Simpulan
Alat pengering yang berhasil dibuat memiliki 2 buah kolektor surya. Ukuran panjang  dan  lebar  kolektor  surya  adalah  1000  mm  dan  500  mm.  Sudut kemiringan kolektor adalah 20 o . Jumlah rak yang digunakan ada sebanyak 4 buah dengan sampel jamur masing masing rak adalah 450 gr. Penelitian ini menunjukkan  model  kinetika  pengeringan  terbaik  adalah  model  yang diusulkan  oleh  Pages.  Parameter  statistik  untuk  R 2 ,  RMSE  dan Chi  Square masing  masing  adalah  sebesar  0,9993;  0,0083;  0,0001.  Kadar  air  jamur  rata rata setelah pengeringan selama 375 menit adalah 10,26% dari kadar air awal sebesar 92,47%.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Dian  Pranata  Tarihoran  yang telah membantu penelitian ini.

## Daftar Pustaka
Akpinar  E.K.  2010.  Drying  of  mint  leaves  in  a  solar  dryer  and  under  open  sun:
modelling  performance  analyses. Energy  Conversion  Management ,  51,  2407– 2418.
Bsn.go.id. (1992) SNI 01-2891-1992.
Chayjan, R.A., Salari, K. dan Shadidi B. 2012. Modeling some drying characteristic of garlic sheets under semi fluidized and fluidized bed conditions. Research in Agricultural Engineering, l 5(2), 73-82.
Dina,  S.F.,  Ambarita,  H.,  Napitupulu,  F.H.,  dan  Kawai,  H.  2015,  Study  on effectiveness  of  continuous  solar  dryer  integrated  with  desiccant  thermal storage for drying cocoa beans. Case Studies in Thermal Engineering , 5, 32–40. Hyams development.(2012). Curveexpert 1.6.5.
Khawas,  P.,  Dash,  K.K.,  Das,  A.J.,  dan  Deka,  S.C.  2015.  Drying  characteristic  and assessment  of  physicochemical  and  microstructural  properties  of  dried culinary banana slices. International Journal Food Engineering, 11(5), 1-13.
Kortei,  J.N.K.  2011.  Growing  oyster  mushrooms (Pleurotus  ostreatus) on  composted agrowastes; An efficient way of utilizing lignocellulosic materials. Germany: Lambert Academic Publishing.
Kumari, D.,  Reddy,  M.  S.  dan  Upadhyay,  R.  C.  2011.  Nutritional  composition  and antioxidant  activities  of  18  different  wild Cantharellus mushrooms  of Northwestern  Himalayas. Food  Science  and  Technology  International, 17,  557- 567.
Mohana,  Y.,  Mohanapriya,  R.,  Anukiruthika,  T.,  Yoha,  K.S.,  Moses,  J.A.  dan Anandharamakrishnan,  C.  2020.  Solar  dryers  for  food  applications: Concepts, designs, and recent advances. Solar Energy, 208, 321–344.
Najla,  M.M.M.  dan  Bawatharani,  R.  2019.  Evaluation  of  Page  Model  on  Drying Kinetics of Red Chillies. IRE (Iconic Research and Engineering) journal, 2 (10), l – 10.
Ngoulou, M., Elenga, R.G., Ahouet, L., Bouyila, S, dan Konda, S. . 2019. Modeling the Drying  Kinetics  of  Earth  Bricks  Stabilized  with  Cassava  Flour  Gel  and Amylopectinterial. Geomaterial, 9(1), 40-53.
Noori,  A.W.,  Royen,  M.J.,  dan  Haydary  J.  2019.  An  active  indirect  solar  system  fo food products drying. Acta Chimica Slovacamica Slovaca, 12(1), 142–149. Pruengam, P., Pathaveerat, S., dan Pukdeewong, P. 2021. Fabrication and testing of double-sided solar collector dryer for drying banana. Case Studes in Thermal Engineering , 27, 101335.
Salehi, F. dan Satorabi, M. 2021. Effect of basil seed and xanthan gums on colouring and  surface  change  kinetics  of  peach  clices  during  infrared  drying. Acta Technologica Agriculturae 3 , 24(3), 150-156.
Simanjuntak, M,E,, dan Widyawati, P.S. 2022. Model matematika pengeringan daun bunga  kecombrang  (Etlingera  elatior  jack)  pada  pengering  rotary  skala laboratorium. Agrointek, 16(1), 104–112.
Singh, V.K, Patel, Y. dan Naraian, R. 2012. Medicinal properties of Pleurotus species (Oyster Mushroom) : A review. World Journal of Fungal and Plant Biology 3, 1-12. Zulfarina, Suryawati, E., Yustina, Putra, R.S., dan Taufik, H. 2019. Budidaya jamur tiram dan olahannya untuk kemandirian masyarakat desa. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat .  5(3), 358-370.