By : Intania Betari Miranda

 

Produksi rempah-rempah memiliki prospek yang cukup gemilang di Indonesia. Hal ini dikarenakan kebutuhan rempah di dalam maupun di luar negeri relatif meningkat. Potensi berbagai macam rempah di Indonesia sangat tinggi, hal ini dimanfaatkan  oleh masyarakat sebagai sumber penghasilan. Berdasarkan data statistik awal 2013 Ref. [1], jumlah ekspor rempah-rempah termasuk Teh dan Kopi, mencapai USD 1,026 juta atau hanya berkontribusi sebesar 1,14 persen dari penghasilan negara. Menurut data pada 2010 dari kementrian pertanian, nilai ekspor rempah-rempah Indonesia mencapai 211,910  juta dolar AS. Fakta ini dapat memberikan gambaran bahwa kebutuhan produksi rempah sangat besar, sehingga bila dikelola dengan baik dan bertanggungjawab agar kegiatannya dapat berkelanjutan, akan menjadi salah satu sumber modal utama pembangunan di masa kini dan masa yang akan datang.

Suhu tinggi sering kali dalam pengolahan pangan. Pemanasan mengakibatkan efek mematikan terhadap mikroba dan berfungsi untuk menguapkan air dalam bahan untuk tujuan pengawetan. Efek yang ditimbulkannya tergantung dari intensitas panas dan lamanya pemanasan. Sinar matahari dapat dimanfaatkan untuk membantu proses pengeringan. Hal ini dapat menjadi solusi yang efisien, ramah lingkungan, serta berkelanjutan.

Berlatar belakang dari pemikiran tersebut maka peneliti berusaha mencari solusi berupa alat yang bisa membantu pemanfaatan energi panas dan meminimalisir debu pada proses pengeringan rempah-rempah. Rancang bangun eco dryer pengering rempah yang diteliti dapat menjadi solusi sebagai alat pengering yang efektif, ramah lingkungan, serta berkelanjutan.  Rancang bangun ini menggunakan prinsip dinding trombe yang dimodifikasi dengan konsep efek greenhouse agar panas di bumi dapat lebih dioptimalkan pemanfaatannya.

Pengeringan dengan Matahari

      Pengering surya dibagi menjadi tiga jenis, yaitu pengering surya langsung (direct solar drying) dimana produk dimasukkan ke dalam alat ring yang transparan sehingga sinar matahari langsung mengenai produk yang berada di dalam alat pengering. Jenis pengering surya yang kedua adalah pengering surya tidak langsung (indirect solar drying) yang menggunakan kolektor matahari untuk meningkatkan temperatur udara pengering. Dan jenis yang ketiga adalah pengering surya gabungan rect/mixed solar drying) yang merupakan kombinasi dari pengering surya langsung dan tidak langsung [2].

Matahari merupakan sumber energi yang tak habis-habisnya. Hidup kita di dunia ini hampir sepenuhnya berkat energi matahari, karena apa yang kita makan itu sebenarnya energinya berasal dari Matahari yang tersimpan dalam tumbuhan maupun hewan. Berbagai jenis energi baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi matahari, baik secara langsung maupun tidak langsung.

      Dinding trombe atau trombe wall adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara, yang biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai trombe berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, ilmuwan berkebangsaan Perancis. Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian sinar tersebut perlahan-lahan dipindahkan ke dalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan tersebut akan dikonveksikan [3].

Trombe wall dapat dijadikan alternatif dalam pemanfaatan energi panas menjadi lebih efektif dan efesien karena bisa menyerap panas dan juga berfungsi dalam penyimpan panas yang bisa digunakan kapan pun. Dinding trombe ini juga tidak dipengaruhi oleh cuaca yang buruk karena energi disimpan pada dinding, sehingga bisa melindungi atau dimanfaatkan untuk apapun di dalamnya [4].

      Di siang hari, trombe wall ini akan menyerap panas dari matahari, sehingga energi panas akan terendap dan tidak dapat keluar. Di bagian bawah atap terdapat sebuah saluran yang berfungsi untuk mengeluarkan panas yang ada di dalam trombe wall jika diperlukan. Pendistribusian panas tergantung dengan sirkulasi udaranya atau tergantung dari jenis dan tebal bahan dinding trombe tersebut.

      Sebuah solusi alternatif untuk rumah menggunakan kaca guna pengeringan ikan adalah dinding trombe yang mengumpulkan suhu panas dan menempati banyak ruang. Sebagai pendekatan musim dingin di belahan bumi utara sinar matahari mencolok permukaan vertikal lebih langsung. Inilah sebabnya mengapa dinding trombe sebenarnya bisa lebih panas di musim dingin daripada di musim panas[5].

 

Pengeringan Rempah

Tanaman rempah dan obat terdiri atas beragam jenis yang berkhasiat multiguna, baik sebagai rempah-rempah, pangan fungsional, obat, penyedap, penyegar, kosmetik, parfum, beragam kebutuhan industri lainnya. Prioritas tanaman Balittro pada saat ini adalah lada, cengkeh, jahe, nilam, dan jambu mete, karena merupakan tanaman utama penghasil devisa dari sektor perkebunan rakyat. Tanaman lain yang perlu dikembangkan adalah pala, kayu manis, kapolaga dari kelompok tanaman rempah; temu-temuan (kunyit, temulawak, kencur), sambiloto dan pegagan dari kelompok tanaman obat; seraiwangi, akarwangi, dan serai dapur dari kelompok tanaman aromatik.  Sebaran tanaman rempah dan obat hampir merata di seluruh Indonesia.

Ref. [6] Ekspor rempah secara keseluruhan meningkat selama tahun 2009-2010 dari 796 juta US$ menjajdi 1,165 juta US$, tetapi impornya juga meningkat dari 409 juta US$ menjadi 539 juta US$. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan pasar rempah masih sangat besar, baik untuk kebutuhan dalam negeri maupun ekspor. Pangsa pasar minyak atsiri dunia pada 2007 mencapai 19,8 milyar US$, tetapi nilai ekspor minyak atsiri Indonesia hanya sebesar 120 juta US$. Walaupun ekspor minyak atsiri Indonesia meningkat menjadi 296 juta US$ pada tahun 2010, tetapi masih jauh dari kebutuhan pasar. Di antara jenis-jenis minyak atsiri, pangsa pasar minyak atsiri Indonesia untuk kebutuhan dunia untuk minyak pala 72%, kenanga 67%, nilam 64%, cengkeh 63%, akarwangi dan seraiwangi masing-masing 26%.

 

Kebutuhan masyarakat akan ketersediaan rempah sangat banyak menyebabkan terjadi masalah serius yaitu pada pengeringannya. Proses pengeringan rempah bisa memakan waktu 3-5 hari tergantung jenis rempah yang dikeringkan, itu pun tergantung kondisi cuaca. Bahkan pada kondisi ekstrim proses pengeringan bisa mencapai 10 hari, mengakibatkan penurunan atau bahkan rusaknya rempah.

Pendekatan Penelitian    

Dalam penelitian ini digunakan prototype dengan material yang dapat diterapkan langsung dalam pembuatan skala kecil. Metode penulisan ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif yaitu berupa angka dalam pengukuran pembuatan trombe wall dan pengukuran suhu tiap interval waktu yang berbeda dalam melakukan proses pengeringan rempah sebagai eco-dryer yang ramah lingkungan.

Tahap Pembuatan Alat

Gambar 1. Desain bangunan eco-dryer

Sumber: desain penulis (2016)

Alat dan bahan yang dibutuhkan adalah papan kayu, aluminium foil, kaca dengan tebal 5 mm, sterofoam, dan seng sebagai atap. Pada dinding bagian dalam, seluruh permukaan dinding dilapisi dengan sterofoam yang telah dilapisi aluminium foil. Fungsi aluminium foil adalah untuk menahan panas dan fungsi sterofoam adalah sebagai penyimpan panas. Pada dinding yang menghadap kaca, diberi cat hitam supaya panas lebih banyak yang terserap.

Metode Pengumpulan Data

Dalam penelitian ini, penulis berusaha mendapatkan hasil yang baik. Oleh karena itu, penulis menggunakan beberapa cara dalam mengumpulkan data, antara lain sebagai berikut:

  1. Kajian Pustaka dan Data

Untuk melengkapi data-data yang diperlukan dalam penelitian ini, penulis mempelajari dan menggunakan teori-teori yang berhubungan dengan masalah yang dibahas sebagai dasar pemikiran dan untuk memperkuat data sebagai kajian teori.

  1. Eksperimen

Dalam pengumpulan data, penulis menggunakan metode rekayasa (rancang bangun) prototipe dan studi literatur untuk mengetahui material dan rancangan yang tepat. Sumber literatur yang digunakan adalah hasil penelitian yang dilakukan oleh Intania dan Amina (2014) untuk mengetahui ketebalan kaca yang tepat.

Metode Pengolahan Data

Dalam pengambilan data, rancang bangun trombe wall dibuat terlebih dahulu, kemudian suhu di dalamnya diukur dengan termometer dalam selang waktu tertentu.

Analisis Data

Analisa data dilakukan dengan menggunakan analisis kuantitatif yang membutuhkan data berupa angka dalam pengukuran pembuatan trombe wall dan pengukuran suhu.

 

Hasil Penelitian

Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan pada Intania (2014) memuat data-data pengujian  yang diperoleh hasil variasi ketebalan kaca dan arah matahari.

Grafik 1. Hubungan antara suhu dan waktu dengan tebal kaca 5 mm  dan arah barat dengan plat aluminium

 Dari beberapa hasil percobaan menunjukkan bahwa suhu yang tertinggi terdapat pada trombe  yang menggunakan plat aluminium dengan ketebalan kaca 5 mm dan arah barat dengan suhu 56°C. Karena plat aluminium sebagai konduktor pada salah satu dinding dan sebagai pemerangkap panas. Dibandingkan tanpa menggunakan plat aluminium dengan ketebalan kaca dan arah yang sama hanya memiliki suhu tertinggi 54°C. Kaca dengan tebal 5 mm menghasilkan suhu yang tinggi karena tidak berukuran tipis atau pun tebal namun tepat pada ukuran trombe wall dalam percobaan yang telah dilakukan dengan ukuran panjang 50 cm, lebar 30 cm, dan tinggi 40 cm. Kaca yang tipis berukuran 2,5 mm akan mudah dalam menangkap panas namun akan sulit untuk dalam pemerangkap panas dalam ruangan trombe wall. Sedangkan kaca tebal berukuran 7,5 mm sulit untuk menangkap panas tetapi mempermudah dalam pemerangkap panas. Arah trombe wall pun juga lebih tepat pada arah barat karena sinar matahari lebih panas pada saat siang hari yang akan mengarah ke barat, sehingga kaca pada trombe wall cepat dalam menangkap panas dibandingkan arah timur. Akan tetapi lantai bawah suhunya lebih rendah daripada suhu lingkungan pada trombe wall yang tanpa plat alumiunium dibandingkan dengan trombe wall menggunakan plat aluminium.

Sedangkan, Penelitian yang dilakukan oleh Penulis (2016) dalam membuat eco-dryer menggunakan plat aluminium hanya satu lantai saja. Hal ini bertujuan untuk memodifikasi dinding trombe dari versi sebelumnya. Berdasarkan hasil penelitian di atas, maka penulis melanjutkan percobaan menggunakan plat aliminium dengan ketebalan kaca 5 mm ke  arah barat diperoleh data sebagai berikut.

Tabel 1. Data Mengenai Percobaan Pengukuran Suhu

Jam Ke-N Pukul Suhu Di Dalam Trombe Wall (OC) Suhu Lingkungan (OC)
1 08.00 28 28
2 10.00 40 33
3 11.00 45 34
4 12.00 45 34
5 13.00 54 37
6 14.00 50 38
7 15.00 45 33
8 16.00 40 33

 

Data di atas dapat digambarkan melalui grafik berikut.

 Grafik 2. Hubungan antara suhu dan waktu data percobaan eco- dryer

Pembahasan

Kegiatan penelitian ini menggunakan konsep cara kerja trombe wall seperti ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2.  Prinsip Kerja Rancang Bangun eco-dryer dengan prinsip trombe wall

Sumber: desain penulis (2016)

 

Cara kerja rancang bangun ini adalah dengan mengarahkan kaca ke sinar matahari. Sinar matahari yang telah ditangkap akan diubah menjadi kalor di ruang kosong, kemudian diserap oleh dinding yang dicat hitam dan didistribusikan ke ruangan. Suhu pada ruang bagian atas lebih tinggi dari pada di bawah. Bagian atas ini lah yang akan diletakkan rak-rak anyaman bambu untuk rempah-rempah yang akan dikeringkan. Panas akan disimpan dalam dinding yang terbuat dari material penyimpan panas. Udara dingin dialirkan melalui lubang di bawah. Dinding pada ruang sempit dicat berwarna hitam supaya mudah menyerap panas.

Rancang bangun eco-dryer dibuat satu lantai yang memanfaatkan sirkulasi udara di dalam. Trombe wall ramah lingkungan yang didesain pada kegiatan penelitian ini dimodifikasi sehingga mempunyai manfaat yaitu sebagai media food dryer (bagian atas).

Ref. [7], Berdasarkan jurnal P. Hariyadi (2015) yang dijadikan sebagai acuan penulis dalam proses pengeringan rempah. Adapun hal-hal yang dibutuhkan dalam proses pengeringan rempah dapat digambarkan sebagai berikut

Tabel 2. Kriteria Perbedaan Pengeringan Biasa dan Pengeringan Beku

Berdasarkan grafik hasil penelitian sebelumnya dapat diketahui bahwa suhu tertinggi dinding trombe diperoleh pada pengukuran ke-5 pukul 13.00 WIB dengan letak trombe wall ke arah barat yakni 54 oC. Suhu ini dapat digunakan untuk proses pengeringan rempah di dalam rancang bangun eco-dryer karena hal ini sesuai dengan suhu yang dibutuhkan yakni 39-93oC. Hal ini dikarenakan panas yang diserap oleh kaca pada rancang bangun eco-dryer lebih optimum sehingga bagian dalam ruangan dapat mengendapkan panas tersebut dalam waktu yang lebih lama. Rancang bangun dinding trombe mini kali ini yang menggunakan ketebalan kaca 5 mm dengan ukuran lebar 25 cm, panjang 30 cm dan tinggi 35-40 cm mampu menyerap panas hingga suhu 54oC. Jika dibandingan dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Intania dan amina (2014) yang membuat  trombe wall modifikasi dua lantai dengan ukuran 50 cm, lebar 30 cm, dan tinggi 40 cm memperoleh suhu optimum sebesar 56oC sehingga tidak menutup kemungkinan rancang bangun ini dapat diaplikasikan dalam bentuk rumah sebagai tempat pengering rempah-rempah skala besar.

Kelebihan dari alat ini adalah ramah lingkungan karena menggunakan energi matahari serta higienis karena berada dalam ruang tertutup. Hal ini menjadikan rancang bangun dengan sistem ini lebih efisien, lebih higienis, memperpanjang daya simpan rempah, dan bebas biaya bahan bakar. Pengeringan rempah dapat mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air dari bahan tersebut dengan menggunakan energi panas. Energi panas yang diperoleh saat siang hari akan disimpan dalam material dinding penyimpan panas, sehingga pada malam hari suhu ruangan tetap hangat. Kondisi ruangan yang tidak lembap ini akan menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur.

 

Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian eco dryer pengering rempah-rempah adalah sebagai berikut.

  1. Rancang bangun eco-dryer menggunakan prinsip dinding trombe sebagai pengering ikan yang tepat dibuat dengan menggunakan material kaca dengan ketebalan 5 mm. proses pembuatannya pembuatan pola bagian atas dan bawah, pemotongan triplek dan seng, pemberian Styrofoam, pemberian batas berupa triplek dan lubang kecil, pemberian kaca pada dinding lapisan pertama, pengecatan atap, dan perakitan menjadi rancang bangun eco-dryer. Material yang digunakan dalam rancang bangun eco dryer adalah material yang dapat menyimpan panas seperti kayu dan styrofoam atau beton jika dalam skala besar.
  2. Suhu maksimal di dalam rancang bangun eco-dryer terjadi pada pukul 13.00 WIB yakni dengan suhu sebesar 54oC saat suhu lingkungan sebesar 37 oC

 

DAFTAR PUSTAKA

 [1]Balai Penelitian Tanaman Rempah Dan Obat Pusat Penelitian Dan Pengembangan Perkebunan Badan Penelitian Dan Pengembangan Pertanian Kementerian Pertanian. 2012. Rencana Strategis Balai Penelitian Tanaman Rempah Dan Obat 2012-2014 : halaman 1-2)

[2] Abdullah, Kamaruddin. 2013. “Fish Drying Using Solar Energy” Lectures and Workshop Exercises on Drying of Agricultural and Marine Products: Regional Workshops on Drying Technology.

[3] Miranda, Intania Betari dan Amina Nurlaila. 2014. Modifikasi Trombe Wall Ramah Lingkungan. Sumatera Selatan: Makalah OPSI 2014.

[4] Boyle, G. 1996. Renewable Energy. Milton Keynes: The Open University

[5] http://www.jc-solarhomes.com/fair/solar_greenhouse.htm (Diakses pada 21 Maret 2016, 14.48 WIB)

[6] Tim Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian. 2012. Statistik Ekspor Hasil Pertanian Menurut Komoditi, Provinsi Dan Pelabuhan Asal Ekspor. Jakarta: Pusat Data, Statistik, dan Informasi.

[7] Purwiyatno Hariyadi. 2015. Pengeringan (drying)/Dehidrasi (dehydration). Bogor : Institut Pertanian Bogor

 

Referensi Tambahan

 Ekechukwu, O.V., Norton, B. “Review of Solar-Energy Drying Systems I:an Overview of Drying Principle and Theory”, International Journal of Energy Conversion & Management, Vol. 40, 1999

Soekarto, Soewarno T. 1981.  Penilaian Organoleptik, untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian, PUSBANGTEPA / Food Technology Development Center, Institut Pertanian Bogor.

Ahmadi, Abu dan A. Supatmo. 1991. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: PT Rineka Cipta

One thought on ““ECO DRYER—PENGERING REMPAH RAMAH LINGKUNGAN DENGAN PRINSIP BANGUNAN DINDING TROMBE”

  • Artikel yang bagus. Indonesia mempunyai masalah karena pala yang mengandung jamur. Kandungan ini menyebabkan pala ekspor sering ditolak di Eropa. Penyebab keberadaan jamur (aflatoksin) adalah karena proses pengeringan yang tidak baik. Apabila dimungkinkan modifikasi dari alat pengering ini, sehingga cocok untuk pengeringan pala, maka dapat diperkenalkan kepada Kementerian Pertanian atau Perindustrian, untuk disebarluaskan kepada petani pala.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *