PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA PADA PROSES EVAPORASI DAN KRISTALISASI GULA SEMUT MENGGUNAKAN DIRECT-TYPE EVAPORATOR DENGAN VARIASI PERLAKUAN AWAL NIRA KELAPA

M BURHANUDDIN FAUZI, Dr. Sri Rahayoe, STP., MP.; Arifin Dwi Saputro, STP., M.Sc., Ph.D.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK PERTANIAN

Gula semut adalah produk alternatif gula dari nira yang saat ini diproduksi oleh masyarakat dalam skala rumah tangga dengan cara konvensional dan memiliki banyak kelemahan. Pada penelitian ini dilakukan proses pengolahan gula semut untuk memperbaiki cara konvensional dengan mengembangkan model matematis perpindahan panas dan massa untuk menganalisis proses evaporasi dan kristalisasi nira kelapa menggunakan direct-type evaporator pada pengolahan gula semut. Parameter yang dicari adalah koefisien perpindahan panas konveksi (h), konstanta perubahan brix dan densitas, kandungan gula reduksi dan gula total, serat kasar, rendemen, serta efisiensi pemanasan. Tahap pertama penelitian ini menggunakan variasi nira yang langsung diolah (27oC), dan disimpan terlebih dahulu pada cold storage (7oC) dan freezer (4oC) selama 24 jam. Tahap kedua penelitian ini menggunakan variasi nira yang langsung diolah (27oC) dengan volume 5 dan 8 liter untuk mengetahui kandungan di dalamnya. Hasil penelitian menunjukkan pada proses pengolahan gula semut perlakuan awal 27oC, 7oC, dan 4oC nilai koefisien perpindahan panas konveksi (h) masing-masing adalah 64,12 SD 1,85 W/m2K; 67,25 SD 2,14 W/m2K; dan 60,9 SD 0,4 W/m2K. Konstanta perubahan brix masing-masing adalah 8,81x10-7 SD 2,36x10-7/menit; 9,78x10-9 SD 6,97x10-10/menit; dan 1,34x10-9 SD 8,39x10-11/menit. Konstanta perubahan densitas masing-masing adalah 5,82x10-5 SD 6,2x10-5/menit; 1,55x10-9 SD 3,92x10-10/menit; dan 8,8x10-5 SD 7,4x10- 5/menit. Rendemen masing-masing adalah 18,71 SD 0,57%; 18,47 SD 1,59%; dan 19,42 SD 0,34%. Efisiensi pemanasan rerata masing-masing adalah 36,79 SD 1,36%; 30,59 SD 1,07%; dan 34,64 SD 3,46%. Pada perlakuan 27oC dengan variasi volume 5 dan 8 liter kandungan gula reduksi nira adalah 1,31 SD 0,07% dan 1,05%. Kandungan gula reduksi gula semut masing-masing adalah 7,61 SD 0,13% dan 6,26 SD 0,35%. Kandungan gula total nira adalah 21,97 SD 0,37% dan 19,09 SD 0,58%. Kandungan gula total gula semut adalah 91,79 SD 0,19% dan 89,43 SD 0,3%. Kandungan serat kasar gula semut adalah 0,008 SD 0,002% dan 0,01%.

Palm sugar is an alternative sugar product from coconut sap which is currently produced by society on a household scale in a conventional way and has many weaknesses. In this research, the processing of palm sugar was carried out to improve the conventional method by developing a mathematical model of heat and mass transfer to analyze the evaporation and crystallization process of coconut sap using direct-type evaporator in the processing of palm sugar, with the parameters sought were convection heat transfer coefficient (h), constants changes in brix and density, reducing sugar and total sugar content, crude fiber, yield, and heating efficiency. The first stage of this research used a variety of sap which was immediately processed (27oC), and stored first at cold storage (7oC) and freezer (4oC) for 24 hours. The second stage of this research used variety of sap which was immediately processed (27oC) with volumes of 5 and 8 liters to find out the contents in it. The results showed that in the processing of palm sugar with initial treatment of 27oC, 7oC, and 4oC values of convection heat transfer coefficient (h) respectively 64.12 SD 1.85 W/m2K; 67.25 SD 2.14 W/m2K; and 60.9 SD 0.4 W/m2K. The constants changes in the brix respectively is 8.81x10-7 SD 2.36x10-7/minute; 9.78x10-9 SD 6.97x10-10/minute; and 1.34x10-9 SD 8.39x10-11/minute. The constant changes in the density respectively is 5.82x10-5 SD 6.2x10-5/minute; 1.55x10-9 SD 3.92x10-10/minute; and 8.8x10-5 SD 7.4x10-5/minute. The yield respectively is 18.71 SD 0.57%; 18.47 SD 1.59%; and 19.42 SD 0.34%. Heating efficiency respectively is 36.79 SD 1.36%; 30.59 SD 1.07%; and 34.64 SD 3.46%. In the treatment of 27oC with variations in volume 5 and 8 liters, the reducing sugar content in coconut sap respectively are 1.31 SD 0,07% and 1.05%. The reducing sugar content in palm sugar respectively are 7.61 SD 0.13% and 6.26 SD 0.35%. The total sugar content in coconut sap respectively are 21.97 SD 0.37% and 19.09 SD 0.58%. The total sugar content in palm sugar respectively are 91.79 SD 0.19% and 89.43 SD 0.3%. The crude fiber content in palm sugar respectively are 0.008 SD 0.002% and 0.01%.

Kata Kunci : Evaporasi, gula semut, nira, pemodelan/Coconut sap, evaporation, modeling, palm sugar.