Pendugaan suhu buah Alpukat selama proses perlakuan panas menggunakan metode finite difference

Abstract

Buah Alpukat merupakan salah buah unggulan Indonesia. Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistika produksi buah alpukat dari tahun ketahun mengalami peningkatan yang signifikan pada tahun 2010 produksi buah alpukat mencapai angka 224.278 ton dari seluruh provinsi yang ada di Indonesia. Produksi buah-buahan ini terkendala adanya serangan lalat buah (fruit fly) yang merupakan hama potensial perusak produk pertanian. Upaya dalam penanganan serangan lalat buah tersebut bisa dilakukan dengan menggunakan bahan kimia atau dengan perlakuan panas. Kendala tersebut sebagai penghalang dalam menembus pasar luar negeri (ekspor). Buah-buahan dari Indonesia masih terhalang dengan ketatnya peraturan badan karantina. Hal ini disebabkan karena umumnya produk pertanian merupakan inang bagi hama/ penyakit yang oleh kebanyakan negara pengimpor diawasi secara ketat. Disinfestasi hama/ penyakit merupakan salah satu tahapan dalam prosedur karantina yang dapat dilakukan baik secara kimia, akan tetapi penggunaan bahan kimia sekarang sudah tidak diperbolehkan lagi karena dikhawatirkan akan adanya residu bahan kimia tersebut sehingga membahayakan kesehatan konsumen. Kini perlakuan panas (heat treatment) menjadi alternatif prosedur disinfestasi (Rokhani, 2011). Respon untuk tiap buah-buahan dan sayuran berbeda tergantung jenis, ukuran buah, dan tingkat kematangan buah. Oleh karena itu untuk mengetahui waktu dan distribusi sebaran suhu diamsing-masing titik pendugaan buah alpukat berukuran berbeda digunakan metode numerik dalam penyelesain masalah tersebut. Model matematika untuk persamaan pindah panas dapat divariasikan berdasarkan bentuk bahannya. Dalam penelitian ini menggunakan buah alpukat hijau bundar dengan ukuran yang berbeda dan bentuknya dianggap seperti bola. Penyebaran suhu pada buah alpukat dihitung berdasarkan model pindah panas menggunakan program visual basic 6.0. Verifikasi dilakukan dengan menggunakan analisa koefisien determinasi yang terbentuk pada hubungan linear antara suhu pendugaan dan suhu pengukuran serta menghitung nilai error dimasing-masing titik pengukuran dan pendugaan. Tingkat kematangan buah sangat menentukan kandungan kadar air didalam buah alpukat. Alpukat belum matang kandungan kadar airnya 83.7 %, alpukat matang kadar airnya 84.27 %, dan alpukat matang sekali kadar airnya 86.58 %. Kandungan kadar air juga menentukan besar kecilnya nilai panas jenis dan konduktivitas panas. Semakin tinggi kandungan kadar air maka akan semakin tinggi pula nilai panas jenis dan konduktivitas panas bahan Pada proses VHT waktu pendugaan yang dibutuhkan untuk mencapai suhu target 46 o C buah alpukat berukuran (±12, ±15, dan ±18 ) mm sebesar adalah 11.4, 19.2 dan 26.7 menit, sedangkan waktu pengukuran selama 24, 35, dan 46 menit. Untuk proses HWT waktu pendugaan buah alpukat berukuran (±12, ±15, dan ±19 ) mm untuk mencapai suhu target 46 o C adalah 8.1, 14.4, dan 23 menit sedangkan waktu pengukuran membutuhkan waktu 9, 20, dan 23 menit. Semakin besar dimensi bahan maka akan semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pusat buah. ...