## MEKANIKA : JURNAL TEKNIK MESIN
Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 8 No. 2 (2022) ISSN: 2460-3384 (p); 2686-3693 (e)

## RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN PENGERING JAMUR TIRAM DENGAN SATU KOLEKTOR SURYA
Melvin Emil Simanjuntak 1 , Melvin B. H. Sitorus 1 , Nelson Manurung 1 , Berta Br. Ginting 1 , Henry H. Lumbantoruan 2 , Teng Sutrisno 3 , I Made Kastiawan 4
1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
2 Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Medan
3 Jurusan Teknik Mesin Universitas Kristen Petra Surabaya
4 Jurusan Teknik Mesin Universitas 17 Agustus Surabaya Email: melvinsimanjuntak@polmed.ac.id

## ABSTRAK
Indonesia  merupakan  negara  tropis  yang  memiliki  iklim  yang  baik  untuk  pertanian.  Di Indonesia terdapat dua musim yaitu musim panas dan musim hujan. Hasil  pertanian tentunya negara  yang  mayoritas  agraris  dan  memiliki  zona  iklim  tropis  Jamur  merupakan  tumbuhan alami yang tidak mengandung klorofil. Dimana pada alat terjadi dua jenis perpindahan panas yaitu secara radiasi dan konveksi. Perancangan alat dilakukan dengan langkah pertama yaitu membuat kerangka, rangka utama berukuran 1443 x 2379 x 1254 mm dan kolektor berukuran 1014  x  500  x  35  mm,  kemudian  untuk  menyusun  kolektor  mulai  dari  ACP,  styrofoam, rockwoll, plat absorber, dan ditutup dengan kaca, dan rak penampung yang berukuran 500 x 400 x 35 mm. dimana prinsip kerja mesin yaitu mengalirkan panas yang telah diserap melalui kolektor  tepat  nya  pada  plat  absorber  dan  dialirkan  kedalam  ruang  pengering.  Berdasarkan hasil  pengujian  maka  disimpulkan  bahwa  rak  ke  4  merupakan  rak  yang  paling  cepat  panas dengan  kadar  air  yang  tersisa  2,94  %,  dan  rak  1  merupakan  rak  yang  paling  lambat  panas dengan kadar air yang tersisa 22,87 %.
Kata kunci: Rancang bangun, Solar dryer, Jamur tiram

## PENDAHULUAN
Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus)  saat  ini  semakin  populer  dan banyak  digemari  oleh  masyarakat  karena rasanya  yang  lezat  dan  kandungan  nutrisi yang  baik,  tinggi  protein  dan  rendah  lemak. Jamur  tiram  dapat  hidup  dengan  baik  di tempat  yang  mempunyai  kelembaban  tinggi dan sinar matahari yang tidak teralu banyak. Jamur  tiram  dapat  dikonsumsi  sebagai pengganti sayur, camilan dan lain lain. Jamur tiram segar memiliki kandungan air yang
Gambar 1. Jamur tiram [1]
tinggi. Pada kodisi segar jamur  tiram mudah mengalami  pembusukan  karena  adanya aktivitas  mikroba  dan  enzim  polifenol oksidase.  Proses  pembusukan  dapat  dicegah dengan berbagai cara. Salah satu diantaranya adalah dengan cara mengeringkannya hingga kadar  air  berada  di  bawah  12%  [2].  Jamur tiram  segar  hanya  memiliki  umur  simpan beberapa  hari  pada  kondisi  udara  normal. Pada  kondisi  kering,  umur  simpan  jamur akan  lebih  lama  bahkan  dapat  berlangsung hingga  beberapa  bulan.  Komposisi  nutrisi jamur  tiram  yang  cukup  lengkap  sebagai makanan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi zat gizi jamur tiram segar [3].
Pengeringan adalah
proses
pengurangan  kadar  air  dalam  satu  bahan untuk meningkatkan kualitas bahan tersebut. Salah  satu  pengeringan  yang  paling  umum adalah pengeringan termal yaitu menggunakan  panas  untuk  menguapkan  air yang  terdapat  di  dalam  suatu  bahan.  Panas yang  ada  akan  mengeluarkan  air  yang terdapat  di  dalam  bahanmelalui  proses penguapan.
Matahari  merupakan salah satu sumber energi panas yang dapat diperbaharui dengan  ketersediaan  yang  melimpah.  Nilai potensi  energi  radiasi  surya  di  Indonesia adalah  4,8  kWh/m 2 atau  112.000  GWp  [4] .
Energi  surya  tersedia  sepanjang  tahun mengingat  letaknya  yang  ada  di  daerah katulistiwa.
Solar  dryer adalah  alat  pengering manual  yang  sumber  panasnya  berasal  dari matahari.  Penggunaan  alat  ini  dianggap sangat ekonomis karena menggunakan tenaga  matahari  langsung  sebagai  pemanas. Solar  dryer merupakan  alat  yang  sangat direkomendasikan  untuk  pengeringan  dalam skala home  industry [5] . Solar  dryer mengeringkan  material  pada  ruang  yang tertutup  sehingga  menghasilkan  produk  yang higienis.  Pada solar  dryer, udara  akan dipanaskan  di  daerah solar  collector .  Udara panas  ini  akan  mengalir  ke  rak  dimana material yang akan dikeringkan ditempatkan. Rak  sebagai  tempat  pengeringan  memiliki lubang - lubang aerasi sebagai laluan dimana udara  panas  akan  bersentuhan  dengan material yang dikeringkan. Uap air yang ada di  bagian  permukaan  bahan  akan  terbawa keluar secara terus menerus hingga kadar air akan mengalami kesetimbangan antara udara dan material yang akan dikeringkan.
Pembuatan  alat  pengering pada penelitian  ini  didasarkan  pada  survey terhadap  petani  jamur  tiram  di  Desa  Lau Bakeri,  Kecamatan  Kutalimbaru,  Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara. Permasalahan yang  sering  terjadi  adalah  petani  masih mengalami  kesulitan  bila  jamur  yang dipanen  tidak  segera  terjual.  Apabila  dapat dikeringkan  dengan  baik  maka  jamur  dapat diolah untuk dijadikan tepung dan selanjutnya dapat diolah untuk menghasilkan berbagai produk turunan. Pegeringan dengan menggunakan  energy  surya  menjadi  pilihan terbaik karena aka menghemat biaya operasi. Hasil  yang  lebih  bersih  karena  dikeringkan di  ruangan  tertutup.  Tipe  alat  pegering  yang direncanakan ditunjukkan pada Gambar 2.
Penelitian  ini  memiliki  tujuan  untuk menghasilkan  alat  pengering  jamur  tipe kabinet  dengan  sumber  panas  energi  surya. Selain itu akan dilakukan pengujian terhadap kinerja alat pengering ini dengan mengeringkan jamur tiram segar.
No Jenis nutrisi Nilai 1 Protein kasar (% bk) 15 2 Lemak (% bk) 2,66 3 Karbohidrat (% bk) 64,1 4 Serat kasar (% bk) 39,8 5 Abu (% bk) 7,08 6 Natrium (mg/100 gr bk) 133,7 7 Kalium (mg/100 gr bk) 33120,0 8 Magnesium (mg/100 gr bk) 1289,0 9 Kalsium (mg/100 gr bk) 27,6 10 Seng (mg/100 gr bk) 109,6 11 Besi (mg/100 gr bk) 68,6 12 Tembaga (mg/100 gr bk) 12,9 13 Energi (kalori/100r gr) 345
Gambar 2. Solar dryer

## PROSEDUR EKSPERIMEN
Penelitian  ini  meliputi  rancangan bangun dan pengujian kinerja alat pengering hasil  rancangan.  Diagram  alur  penelitia ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alur penelitian
Kapasitas dihitung berdasarkan volume  jamur  yang  dapat  ditampung  pada semua  rak.  Pembuatan  alat  pengering dilakukan  dengan  membuat  gambar  desain berdasarkan  kapasitas  yang  diinginkan. Kemudian  dilanjutkan  dengan  pemotongan, pengelasan,  pengecatan,  pemasangan  solar kolektor.  Alat  alat  kerja  yang  dibutuhkan adalah bor tangan, gerinda tangan, r ivet gun , gergaji, las listrik, kuas, kunci  pas, meteran dan cutter.
Setelah  alat  pengering  diperoleh, selanjutnya  dilakukan pengujian kinerja alat pengering. Pengukuran temperatur dilakukan pada  ruang  pengering  pali  bawah  dan  udara luar.  Pengukuran    temperatur  dilakukan setiap  15  menit.  Alat  ukur  yang  digunakan adalah data logger elitech RC4. Data logger ini  memiliki  akurasi  pengukuran  temperatur hingga  0,1 o C.  Pada  pengujian  kinerja, digunakan sampel jamur tiram sebanyak 500 gr  pada  tiap  rak  sehingga  total  jamur  yang digunakan  adalah  2  kg.  Pengukuran  massa sampel dilakukan setiap 15 menit. Pengukuran massa dilakukan dengan timbangan  digital  Electronic  Compact  Scale tipe  SF-400C  dengan  akurasi  0,01  gr. Pengeringan  dihentikan  setelah  massa  jamur tidak banyak berubah.  Daftar alat dan bahan yang digunakan untuk membuat  alat pengering ini ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Bahan bahan yang digunakan No  Nama bahan Spesifikasi Jumlah 1  Aluminium profil C  35 x 75 x 35 x 0,75 x 6000 1 batang 2  Engsel bubut - 1 buah 3  Besi Siku (Profil L) 40 x 40 x 2 x 6000 4 batang 4  Plat Strip 30 x 3 x 4500 1 batang 5  Aluminium composite panel 1200 x 2400 x 5 2 lembar 6  Cat - 6 botol 7  Baut M 10 x 25 15 buah 8  Mur kuping M 10 12 buah 9  Ring M 10 30 buah 10  Rockwool - 1 bal 11  Styrofoam 1000 x 500 x 10 1 lembar 12  Kawat Kasa 1000 x 1000 1 buah 13  Kaca 103 x 50 x 3 1 lembar
Start Selesai Tahap persiapan/Desain Studi Literatur Tahap pembuatan alat • Pembuatan rangka kolektor
Pemasangan isolator ( styrofoam dan rockwoll ) • Pemasangan plat absorber • Pemasangan cover kolektor (kaca dalam luar)
Tahap pengujian
• Pemasangan temperatur data logger
• Pengukuran massa jamur
Memperoleh data
• Temperatur dalam dan luar
• Temperatur atas dan bawah
• Massa jamur
Analisis hasil percobaan
Kesimpulan
14  Seng aluminium 100 x 50 x 2 1 Lembar 15  Kipas angin mini 2 buah 16  Dimmer  AC  (2000 watt) - 1 Buah 17  Akrilik 400 x 600 x 2 1 Buah 18  Kabel 2 3 meter 19  Silikon (lem kaca) - 1 Botol 20  Paku rivet 4 1 kotak Energi  panas  yang  terjadi  selama pengeringan merupakan panas radiasi matahari.    Besarnya  panas  radiasi  dihitung berdasarkan persamaan [6]:
Q radiasi = 𝑒 𝜎 𝐴 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇 4 dimana:
A total = Luas kolektor (m 2 )
e = Emisivitas (0 ≤ e ≤ 1), e = 1
T = Suhu (K), konstan
𝜎 = Konstanta Stefan Boltzman (5,67×10 -8
W/m 2 .K 4 )
Selama proses pengeringan, kadar air yang  terdapat  di  dalam    jamur  akan berkurang.  Besarnya  kadar air  yang terdapat pada  sampel  jamur  dihitung  berdasarkan basis basah menurut persamaan [7]:
Kadar air basis basah
W b = 𝑊 𝑡 −𝑊 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑊 𝑎𝑤𝑎𝑙 ×100%
dimana:
W b = kadar air basis basah (%)
W akhir = massa awal dalam sampel (kg)
W awal =  massa  jamur  tiram  dalam  kondisi awal (kg)
W t = massa jamur tiram dalam waktu t (kg)
Pegukuran kadar air dilakukan dengan melakukan pemanasan pada temperatur 105 o C selama 2 jam pada sampel terakhir.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengering  hasil  rancang  bangun dengan 1 kolektor ditunjukkan pada Gambar 4.  Data  temperatur  hasil  pengukuran  di dalam  ruang chamber (dekat  denga  rak  4)
dan  temperatur  udara  luar  ditunjukkan  pada tabel 3.
Gambar 4. Pengering jamur tiram 1 kolektor
Tabel 2. Data temperatur udara
No  Menit ke Waktu   T luar o C) T dalam ( o C) 1 0 10.00 33 52 2 15 10.20 35 55 3 30 10.40 38 58 4 45 11.00 38 58 5 60 11.20 38 58 6 75 11.40 37 57 7 90 12.00 37 57 8 105 12.20 37 57 9 120 12.40 38 58 10 135 13.00 42 58 11 150 13.20 43 58 12 165 13.40 38 57 13 180 14.00 38 52 14 195 14.20 37 59 15 210 14.40 33 62 16 225 15.00 39 63 17 240 15.20 38 58 18 255 15.40 39 59 19 270 16.00 36 56 20 285 10.00 42 62 21 300 10.20 43 63 22 315 10.40 42 62 23 330 11.00 40 60 24 345 11.20 36 56 25 360 11.40 41 61 26 375 12.00 42 62 27 390 12.20 42 62
28 405 12.40 41,5 61,5 29 420 13.00 39 59 30 435 13.20 39 58 31 450 13.40 39 58 32 465 14.00 39 58 33 480 14.20 38 57 34 490 14.40 38 57 35 505 15.00 38 57
Besarnya  energi  radiasi  matahari  dan temperatur  yang  terjadi  selama  percobaan ditunjukkan  pada  Gambar.  5.  Terlihat  pada tengah  hari  energi  radiasi  lebih  tinggi dibanding pada pagi dan sore hari.
Gambar 5. Energi radiasi matahari
Gambar  6  menunjukkan  temperatur udara  pengering  di  dalam  ruang  pengering dan tempertur udara luar yang terjadi selama pengeringan  berlangsung.  Temperatur  di dalam chamber terlihat lebih tinggi dibanding  temperatur  udara  luar.  Hal  ini dapat  terjadi  sebagai  efek  rumah  kaca  pada ruag  di solar  collector .  Temperatur  yang lebih  tinggi  akan  memberi  keuntungan  pada proses  pengeringan  karena  akan  mendapat energi lebih banyak sehingga air yang ada di dalam  material  akan  lebih  cepat  menguap. Degan  demikian  material  yang  dikeringkan akan lebih cepat kering.
Gambar 6. Temperatur udara di dalam dan di luar ruang pengering
Gambar 7. Kadar air pada rak 1 sampai rak 4
Gambar 7. Menunjukkan perubahan kadar air jamur  tiram  hasil  pengujian.  Pegujian dilakukan  selama  2  hari  pada  cuaca  yang cerah  walaupun  terkadang  ada  mendung pada  tanggal  6  -  7  Juni  2022    di    Politeknik Negeri  Medan.  Rak  1  yaitu  rak  yang  paling dekat dengan kolektor surya. Kadar air pada rak  1  paling  cepat  menurun.  Grafik menunjukkan  kadar  air  berkurang  dari 94,45%  menjadi  2,94%  setelah  2  hari  (11 jam)  pengeringan.  Kadar  air  di  rak  2
230 240 250 260 270 280 290 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 10. 40 11. 40 12. 40 13. 40 14. 40 R adi as i (W ) Waktu 298 300 302 304 306 308 310 312 314 316 318 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 10. 40 11. 40 12. 40 13. 40 14. 40 T em pe ra tur chambe r (K ) Waktu Tdalam (K) Tluar (K) Hari I Hari II 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 10. 40 11. 40 12. 40 13. 40 14. 40 K ada r ai r (% ) Waktu (jam) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4
berkurang  menjadi  4,58%  sedangkan  pada rak  3  dan  4  adalah  17,9%  dan  22,87%. Secara  rata  rata  maka  kadar  air  berkurang dari 94,45% menjadi 12,07%.

## KESIMPULAN
Penelitian ini telah menghasilkan alat pengering tipe kabinet dengan sumber energi surya.  Pegujian  menunjukkan  alat  dapat berfungsi dengan baik. Alat pengering terdiri dari  tiga  komponen  utama  yaitu  rangka,  rak dan  kolektor  dimana  kolektor  berukuran 1014  x  500  x  35  mm,  dan  rak  penampung berukuran  panjang  lebar  dan  tinggi  masing masing 500 x 400 x 35 mm yang berjumlah 4 buah  serta  rangka  utama  berukuran  panjang, lebar  dan  tinggi  adalah  1443  x  500  x  1254 mm. Kemiringan kolektor surya arah vertikal adalah  20 0 Kapasitas  pengeringan  adalah  4 kg  per  proses  Pengujian  yang  dilakukan pada  tanggal  6  -  8  Juni  2022  selama  11  jam efektif.  Hasil  pengujian  menunjukkan  jamur pada rak 4 atau yang paling dekat ke kolektor panas  lebih  cepat  kering  dengan  perubahan kadar air dari 94,45 % menjadi 2,94 %.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih kepada  Joey  Pardede  mahasiswa  DIII Jurusan  Teknik  Mesin,  Politeknik  Negeri Medan  yang  telah  membantu  pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  http://u.lipi.go.id/1441857306. Akses 16 September 2020.
[2]  SNI 01-3709-1995. Syarat mutu rempah-rempah bubuk. BSN.go.id.
[3]  Sumarsih. 2015. Budidaya Jamur Tiram Lebih  Mudah  Dengan  Media  Murah. http://www.cybertokoh.com/news/jamur .htm. Diakses 25 Oktober 2020.
[4]  https://www.esdm.go.id/id/media-
center/arsip-berita/matahari-untuk-plts-
di- indonesia#:~:text=Potensi%20energi%2 0surya%20di%20Indonesia,adalah%20s ebesar%200.87%20GW%20atau.
[5]  Rieuwpassa,  F.  J.,  Wodi,  S.  I.  M., Cahyono,  E.,  dan  Pangumpia,  R.  2019. Rancang  bangun  dan  pengujian  alat pengering solar dryer sederhana (Constructing and  experiment of simple solar  dryer). Jurnal  FishtecH. Vol  8,  No 2, 48-57.
[6]  Bergman,  T.  L.,  Lavine,  A.  S., Incropera.  F.  dan  Dewit,  D.  P.  2011. Fundamentals  of  Heat  and  Mass Transfer,  7 th edition.  John  Wiley  &
Sons, Hoboken, New Jersey, USA.
[7]  Mujumdar  A.S.  2014.  Handbook  of Industrial  Drying,  4 th edition.  CRC
Press. Boca Raton, USA.
.