Simulasi Sebaran Suhu dalam Kemasan Karton (Corrugated Box) dengan Komoditas Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) Menggunakan Fluid Dynamics (CFD)
Abstract
Penanganan pascapanen terhadap buah tomat merupakan hal yang sangat penting karena akan mempengaruhi mutu tomat itu sendiri. Salah satu cara untuk menjaga mutu buah tomat dapat dilakukan melalui pengemasan. Pada umumnya produk hortikultura masih mengalami proses respirasi setelah dipanen, termasuk buah tomat. Suhu udara dalam kemasan akan mempengaruhi laju respirasi pada buah tomat. Sebaran suhu dalam kemasan tomat yang kurang baik dapat menyebabkan ketidakseragaman mutu produk tomat. Penentuan jumlah dan ukuran ventilasi pada kemasan yang tepat akan memberikan sebaran suhu udara dalam kemasan yang lebih seragam. Untuk mengetahui pengaruh jumlah dan ukuran ventilasi pada kemasan terhadap sebaran suhu dalam kemasan diperlukan suatu analisis pola sebaran suhu.Pemecahan analisis sebaran suhu udara tersebut dapat dilakukan menggunakan metode computational fluid dynamics. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan hasil simulasi pola sebaran suhu dalam kemasan tomat menggunakan CFD, mendapatkan hasil validasi antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran, dan menentukan kemasan dengan jumlah lubang ventilasi yang terbaik untuk buah tomat berdasarkan sebaran suhu dalam kemasan.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Laboratorium Lingkungan dan Bangunan Pertanian, dan Laboratorium Energi dan Listrik Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan penelitian dilakukan pada bulan Februari 2012 sampai Juni 2012. Terdapat empat perlakuan yang dikaji dalam penelitian ini yaitu kemasan dengan jumlah lubang ventilasi 8, 12, 16, dan kemasan tanpa ventilasi yang digunakan sebagai kontrol.
Penelitian dimulai dengan pengukuran sifat fisik dan termal buah tomat untuk dijadikan data input dalam melakukan simulasi. Pengamatan suhu dilakukan pada dua kondisi yaitu pada suhu ruang dan suhu dalam cold storage sebesar 10°C. Pengukuran suhu dilakukan menggunakan termokopel yang diletakkan pada 6 titik yang terletak di dalam masing-masing kemasan. Simulasi dilakukan dengan pembuatan geometri kemasan yang berisi buah tomat, pembuatan mesh, penentuan kondisi batas, dan pendefinisian dari material. Kondisi batas yang digunakan adalah dinding karton sebagai real wall, tomat sebagai heat source, dan penentuan tekanan pada inlet dan outlet. Kemasan karton dan buah tomat didefinisikan sebagai solid material dengan memasukkan data sifat fisik dan termal bahan hasil pengukuran.