## PENERAPAN SISTEM REFRIGERASI PADA ALAT PEMBUAT ASAP CAIR UNTUK PENGOPTIMALAN HASIL PRODUKSI
Haryanto 1) , Baiti Hidayati 1) , Herlin Sumarna 1)* , Ozkar F. Homzah 2) , Meli Kartika Sari 1)
1) Teknik Pendingin dan Tata Udara, Politeknik Sekayu Jl. Kolonel Wahid Udin, Lk. I Kelurahan Kayuara Kecamatan Sekayu
2) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya Jl. Srijaya Negara, Palembang, Indonesia
* email corresponding: herlindarman187@gmail.com

## Abstrak
Asap  cair  belakangan  ini banyak  digunakan  untuk  berbagai kebutuhan,  baik untuk  kepentingan  makanan  maupun  pembekuan  getah  karet.  Asap  cair  mulai banyak  diproduksi  selain  karena  banyaknya  permintaan,  juga  menggunakan bahan dasar biomassa/limbah. Hasil produksi ini sangat dipengaruhi oleh proses kondensasi.  Penerapan  sistim  refrigerasi  bertujuan  mengatur  suhu  air  yang digunakan sebagai media pendingin dalam proses kondensasi pada saat proses pembuatan  asap  cair. Penelitian  ini menggunakan  tempurung  kelapa  sebagai bahan  baku dan terdapat  4 variasi  temperatur  yang  diterapkan  dalam  proses produksi  asap  cair.  Pertama  tanpa  sistem  refrigerasi,  selanjutnya penerapan sistem refrigerasi dengan variasi temperatur 22°C, 18°C dan yang terakhir 15°C. Data  diambil  30  menit  sekali  selama  6  jam.  Berdasarkan  hasil  penelitian didapatkan  bahwa  hasil  produksi  maksimal  dengan menggunakan  sistem refrigerasi  pada temperatur air pendingin 15°C, menghasilkan produk  berupa asap cair sebanyak 375 ml.
Kata Kunci : Asap Cair, Refrigerasi, Pirolisis, Tempurung Kelapa

## Abstract
Recently,  liquid  smoke  is  widely  used  for  various  needs,  both  for  food  purposes and  for  freezing rubber  latex.  Liquid  smoke  began  to  grow  due  to  the  large demand,  also  using  biomass  /  waste  as  a  base  material.  Immediate  production results  are  needed  by  the  condensation  process.  The  application  of  the refrigeration system guides the temperature of the air which is used as a cooling medium in the condensation process during the process of making liquid smoke. This  study  uses  coconut  shell  as  raw  material and  there  are  4  temperature variations that are applied in the liquid smoke production process. First without a refrigeration  system,  the  application  of  a  refrigeration  system  with  temperature variations of 22 ° C, 18 ° C and the last one is 15 ° C. The data is taken every 30 minutes  for  6  hours.  Based  on  the  research  results,  it  was  found  that  the maximum production results using the refrigeration system  at an air temperature of 15 ° C, resulted in 375 ml of liquid smoke.
Keywords: Liquid Smoke, Refrigeration, Pyrolysis, Coconut Shell

## 1 PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara penghasil  kelapa  yang  utama  di  dunia.  Namun pemanfaatan buah kelapa umumnya hanya daging buahnya  saja untuk  dijadikan  kopra,  minyak  dan santan untuk keperluan rumah tangga, sedangkan hasil sampingan  lainnya seperti  tempurung  kelapa belum begitu banyak dimanfaatkan (Rasi , 2010).
Asap  cair  merupakan  salah  satu produk yang  dihasilkan  dari kondensasi  asap  tempurung kelapa melalui  proses  pirolisis.  Asap  cair memiliki banyak kegunaan yaitu sebagai pengawet
makanan, koagulan  karet  dan  pengawet  kayu (Jayanudin, 2012).
Asap cair dihasilkan  dari suatu  hasil kondensasi  atau  pengembunan  dari  uap  hasil pembakaran secara  langsung  maupun  tidak langsung dari bahan-bahan yang banyak mengandung  lignin,  selulosa,  hemiselulosa  serta senyawa  karbon  lainnya.  Asap  cair  bisa juga berarti  hasil  pendinginan dan  pencairan  asap  dari tempurung  kelapa  yang  dibakar  dalam  tabung tertutup.  Asap  yang  semula partikel  padat didinginkan  dan  kemudian  menjadi  cair  itu  disebut dengan nama asap cair (Hidayat, 2015).
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Ratnawati  (2010)  proses  kondensasi  asap  cair menggunakan  air  biasa (27 o C) di dalam  wadah yang  statis  sehingga  temperatur  air  pendingin sangat sulit untuk  diatur.  Untuk  mengatasi  hal tersebut dilakukan proses pengkondensasi menggunakan  air  dingin,  dimana  air  dingin tersebut menggunakan sistem refrigerasi sehingga suhu  air  tersebut  dapat lebih  rendah  dari  suhu  air pada  umumnya.  Deteksi  suhu  harus  selalu dilakukan  untuk  memantau  kinerja  dan  hasil  asap cair agar selalu optimal, pemantauan suhu selama ini  dilakukan  secara  manual  sehingga  masih membutuhkan tenaga manusia dan catatan secara terus-menerus.
Berdasakan  latar  belakang  diatas  maka penulis bermaksud  untuk  melakukan  penelitian tentang penerapan  sistem  refrigerasi  pada  alat pembuat  asap  cair  untuk  mengoptimalkan  hasil produksi.

## 1.1 Refrigerasi
Refrigerasi  adalah  proses  pelepasan  kalor dari  tempat  yang  tidak  diinginkan,  Kalor  yang diambil  dari makanan  bertujuan  untuk  menjaga kualitas dan cita rasa makanan tersebut. Sedangkan  kalor  yang  diambil  dari  suatu  ruangan bertujuan  untuk  menjaga  kenyamanan  manusia di dalamnya.  Banyak  sekali  penerapan  di dalam dunia industri dimana kalor yang telah dilepas dari beberapa  tempat  atau  materi  untuk  tujuan  yang diinginkan. (Miller, R., 2009).
Gambar  1.  menunjukkan  siklus  refrigerasi yang  terdiri dari  kompresor,  kondensor,  katup ekspansi dan evaporator.

## Gambar 1 . Siklus Refrigerasi
Sistem  refrigerasi  dapat  diterapkan  pada bidang  refrigrasi  dan  tata  udara.  Saat  ini aplikasinya  mencakup  dalam  bidang  yang  sangat luas, mulai dari  keperluan  rumah  tangga, pertanian,    sampai  industri  gas,  petrokimia, perminyakan  dan  bahkan  pada  penggunaan khusus seperti industri manufaktur dan konstruksi.

## 1.2 Asap Cair
Asap  cair  merupakan  hasil  kondensasi  atau pengebunan  dari  uap  hasil  pembakaran  yang
diperoleh  melalui  proses  pirolisis. Adapun  pada proses  pirolisis  terjadi dekomposisi  senyawa- senyawa penyusunnya, yaitu selulosa, hemiselulosa  dan  lignin (Ratnawati  dan  Hartanto, 2010).  Destilat  yang  diperoleh dapat  dipisahkan lebih  lanjut  untuk  memisahkan senyawa-senyawa kimia  yang  tidak  diinginkan, misalnya  senyawa  tar yang  tidak  larut,  dengan menggunakan  asam piroglinat.
berbagai macam bahan baku telah digunakan  untuk  pembuatan  asap  cair  antara  lain sampah  organic, tempurung  kelapa, kelapa  sawit, cangkang  kelapa  sawit, tandan  kosong  kelpa sawit,  janjang  kelapa  sawit,  kayu  pelawan, serbuk gergaji kayu pinus. Bahan baku tersebut mengandung  cukup  kadar  hemiselulosa, selulosa dan lignin (Mustafiah, 2016).
Pada proses pembakaran yang akan dilakukan  kali  ini  pembakaran  secara  tidak langsung ( Pyrolysis ) pipa pada kondensor menggunakan  pipa  tembaga. Pirolisis adalah proses  penguraian  biomassa  dengan  metode pemanasan  dari  fase  padat  ke  gas  dan  fase  cair. (Yusrizal dan Idris, 2016).

## 2. BAHAN DAN METODA
Bahan  yang  digunakan  untuk  penelitian  ini adalah tempurung kelapa sebagai bahan baku/biomassa  pirolisis  dan  LPG ( Liquefied Petroleum  Gas ). Pirolisis  dilakukan  dengan memanfaatkan system refrigerasi. Dalam penelitian  ini  menggunakan  variasi  temperatur  air pendingin  yang  berbeda-beda,  sehingga  dapat diketahui  temperatur  proses  pendinginan  asap yang menghasilkan asap cair yang optimal.
Prinsip  kerja Alat Pembuat  Asap  Cair  dimana tempurung  kelapa  dibakar  pada  tabung  pirolisator asap  hasil  pembakaran  dialirkan  ke  kabin pendingin untuk dikondensasikan dengan menggunakan uap dingin  evaporator yang  berisi air  yang  suhunya  sudah  dikondisikan  kemudian asap yang  sudah  cair  dialirkan  ke  tabung penampungan  asap  cair    seperti  tertera  pada Gambar 2.
Gambar 2. Alat Penghasil Asap Cair yang Menggunakan Sistem Refrigerasi
Refrigerant keluaran evaporator yang bertekanan  rendah  dihisap  oleh  kompresor  untuk dinaikkan tekanannya, tujuan dinaikkannya tekanan  yaitu  agar  terjadi  perbedaan  tekanan antara  tekanan  tinggi  dan  tekanan  rendah. Sehingga refrigerant dapat  bersikulasi  karena tekanan  yang  tinggi  akan  mengalir  ke  tekanan yang  lebih  rendah. Refrigerant yang  masuk  ke kondenser  akan  dipindahkan  panasnya    ke lingkungan  oleh koil  kondensor.  Jenis  refrigerant yang digunakan adlaah R134a.
Penelitian  dilakukan  dengan  memvariasikan temperatur. Variasi  temperatur  tersebut adalah Temperatur  air  normal (27 o C), 22 o C,  18 o C,  dan
15 o C. Pengambilan data setiap variasinya dilakukan selama  6  jam, Pengambilan  data  dalam interval  30  menit.  Data-data  yang  diperlukan  pada setiap  variasi  temperatur  air  pendingin  adalah temperatur inlet dan outlet pipa  asap,  Temperatur inlet dan outlet kabin,  Temperatur In dan Out kompresor, Temperatur inlet dan outlet evaporator, Produk akhir. Gambar 3 menunjukkan diagram alir penelitian yang akan dilakukan.

## Gambar 3. Diagram alir Penelitian

## 2.1 Komponen Alat Produksi Asap Cair
Komponen  alat  yang  digunakan  pada penelitian  ini dibagi  menjadi  menjadi  2,  yaitu komponen  refrigerasi  dan  komponen  pirolisator. Komponen  refrigerasi  terdiri  dari  kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator.
Sedangkan komponen pirolisator terdiri dari tangki pirolisator, pipa kondensat, overload motor protector, dan miniature circuit breaker.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Penelitian
Gambar 4 menunjukkan hasil data
temperatur parameter objek pada kondisi temperatur  air  normal  (27 o C),  sedangkan  pada Gambar 5, Gambar 6, dan Gambar 7 menunjukkan data  hasil  penelitian  dengan menggunakan  sistem refrigerasi pada temperatur 22 o C, 18 o C, dan 15 o C. Temperatur  asap  masuk  tertinggi  mengalami perbedaan  pada  setiap  variasi  temperatur  air pendingin.  Pada  kondisi  air  normal  (27 o C) temperatur asap  masuk tertinggi 71 o C pada waktu 90  menit, dan  temperatur  terendah  32,5 o C  pada menit  ke-270  dan  300.  Pada  temperatur  air pendingin  22 o C temperatur  asap  tertinggi  69,9 o C pada waktu 150 menit, sedangkan untuk temperatur  asap  masuk  terendah  32,1 o C  pada waktu 30 menit. Berbeda dari temperatur 27 o C dan 22 o C,  temperatur  asap  masuk  tertinggi  pada temperatur  air  pendingin  18 o C  terjadi  pada  waktu pirolisis  210  menit  dengan  temperatur  64 o C,  dan temperatur asap masuk terendah 24 o C pada waktu pirolisis  150  dan  180  menit.  Terakhir  pada temperatur  air  pendingin 15 o C dengan  temperatur asap masuk tertinggi 72 o C pada waktu pirolisis 150 menit  dan  temperatur  terendah  27 o C  pada  waktu pirolisis  30  menit. Pada  temperatur  air  pendingin 27 o C  rata-rata  temperatur  asap  keluar  pada temperatur  27 o C,  berbeda  dengan  temperatur air pendingin  22 o C  yang  menghasilkan  temperatur asap keluar  sebesar  26 o C,  temperatur  air pendingin 18 o C dan 15 o C menghasilkan temperatur asap keluar berturut-turut sebesar 23 o C dan 22 o C.
0 50 100 150 200 250 300 350 400 30 40 50 60 70 Tem peratur ( o C ) Waktu (menit) In Pipa Asap Out Pipa Asap Kabin Inlet Water Kabin Outlet Water
Gambar 4. Data kondisi Air Normal pada temperature 27 o C
0 50 100 150 200 250 300 350 400 10 20 30 40 50 60 70 Tem peratur ( o C ) Waktu (menit) In Pipa Asap Out Pipa Asap Kabin Inlet Water Kabin Outlet Water In Compressor Out Compressor Inlet Evaporator Outlet Evaporator
Gambar 5. Data kondisi Air Normal pada Temperatur 22 o C (dengan refrijerasi)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 10 20 30 40 50 60 70 Tem peratur ( o C ) Waktu (menit) In Pipa Asap Out Pipa Asap Kabin Inlet Water Kabin Outlet Water In Compressor Out Compressor Inlet Evaporator Outlet Evaporator
Gambar 6. Data kondisi Air Normal pada Temperatur 18 o C (dengan refrijerasi)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 10 20 30 40 50 60 70 80 Tem peratur ( o C ) Waktu (menit) In Pipa Asap Out Pipa Asap Kabin Inlet Water Kabin Outlet Water In Compressor Out Compressor Inlet Evaporator Outlet Evaporator
Gambar 7. Data kondisi Air Normal pada Temperatur 15 o C (dengan refrijerasi)

## 3.2 Data Hasil Penelitian Asap Cair
Data  hasil  penelitian asap  cair  yang  didapat dengan memvariasikan temperatur air  pendingin dapat dilihat pada Gambar 8 dibawah ini.
Gambar 8. Grafik Perolehan Asap Cair
Dilihat  dari Gambar  8 diatas  perolehan    asap cair  sangat  optimal  seiring  penurunan temperatur air  dengan  sistem  refrigerasi,  semakin rendah temperatur air pendingin yang  ada  di  dalam kabin maka  perpindahan  kalornya  semakin  cepat  dan akan  menghasilkan  asap  cair  dengan  optimal. Sistem yang digunakan sangat mengefisiensi daya karena  pada  alat  ini  menggunakkan kabin yang sudah  diisolasi sehingga  temperatur  pada  kabin sangat terjaga.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  pembahasan  yang  telah  di lakukan pada alat pembuat asap cair maka  dapat di simpulkan, bahwa:
a) Setelah  dilakukan  pengambilan  data  dari  ke empat  variasi  temperatur  mulai  dari  variasi yang  tanpa  sistem  refrigerasi,  temperatur 22 o C,18 o C sampai  ke  temperatur  15 o C. Perolehan  Asap  cair  meningkat. Jadi  dapat disimpulkan  pada  variasi  temperatur  ke  15 o C perolehan Asap cair paling optimal.
b) Perbandingan  perolehan  asap  cair  dari  yang tanpa sistem refrigerasi dan setelah di terapkan sistem  refrigerasi didapatkan  perbedaan  hasil sebanyak  183  ml  antara  temperatur  air  normal (27 o C) dan  temperatur  15 o C. Dari  hasil  yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa
temperatur  air  pendingin  dapat  mempengaruhi proses  kondensasi  asap  menjadi  cair,  pada temperatur  air normal  27 o C  asap  cair  yang terkondensasi  sangat  sedikit,  sehingga  asap yang  tidak  terkondensasi  akan  menguap diudara.  Pada  temperatur  air  pendingin  15 o C asap  cair  yang  dihasilkan  berada  pada  titik maksimum  sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa semakin  rendah temperatur  air  pendingin semakin banyak asap yang akan terkondensasi menjadi  cair.  Sehingga  dengan  temperatur tersebut  dapat  mengoptimalkan  produk  asap cair.

## DAFTAR PUSTAKA
Hidayat dan Qomaruddin. 2015. Analisa Pengaruh
Temperatur  Pirolisis  Dan  Bahan  Biomassa
Terhadap  Kapasitas  Hasil Pada  Alat  Pembuat Asap Cair. Prosiding SNST ke-6.
Jayanudin  dan  Suhendri.  2012. Identification  Of Chemical  Components  Liquid  Smoke  From Coconut  Shell Region  Anyer  Banten. Jurnal Agroekotek 4 (1) : 39-46
Miller,  Rex  .  2009. HVAC  Troubleshooting  Guide .
The  McGraw-Hill  Companies. New  York Chicago San Franciaco Lisbon London Madrid.
Mustafiah, Makhsud, dan Aladin. 2016 . Pengaruh Suhu  Terhadap  Produksi  Asap  Cair  dari Blending  Limbah  Biomassa Cangkang  Sawit
dengan  Batubara  secara  Pirolisis. Journal  Of Chemical  Process  Engineering. Vol.01,  No.01, ISSN = 2527-4457
Rasi.,  A.  J.  L.  dan  Seda,  Y.P. Potensi  Teknologi Asap Cair Tempurung Kelapa.
Ratnawati  dan  Singgih  Hartanto.  2010. Pengaruh Suhu  Pirolisis  Cangkang  Sawit  Terhadap Kuantitas  Dan  Kualitas  Asap  Cair. Indonesian Journal  Of  Materials  Science . Vol.  12,  No.  1, hal : 7 - 11, ISSN : 1411-1098
Yusrizal dan Idris.,  M.  2016. Pengujian  Pirolisis Kayu  Dengan  Metode  Hampa  Udara  Untuk Memproduksi Bahan Bakar Gas . Jurnal Inotera Vol. 1, No. 1.