Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penelitian ini mengkaji penggunaan oven microwave pada dua tingkat daya yang berbeda (40% dan 100%) untuk mengeringkan ampas jeruk dengan massa 39,65 ± 0,76 g dan kadar air awal 82,56 ± 0,17 g/100 g. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis dampak tingkat daya terhadap parameter pengeringan dan kinetika pengeringan serta menentukan model kinetika pengeringan yang paling sesuai dengan data eksperimental. Hasil menunjukkan bahwa model pengeringan Midilli adalah yang paling cocok dengan data eksperimental, memberikan wawasan penting mengenai dinamika pengeringan ampas jeruk dalam kondisi ini.
Pada tingkat daya 40%, waktu pengeringan lebih lama (9,67 menit) dibandingkan dengan 100% (8,93 menit). Namun, efisiensi energi dan eksergi lebih tinggi pada tingkat daya 40%, masing-masing sebesar 27,8% dan 2,3%. Ini menunjukkan bahwa meskipun tingkat daya yang lebih rendah memerlukan waktu lebih lama untuk mencapai kondisi kering, penggunaan energi lebih efisien dibandingkan dengan tingkat daya yang lebih tinggi. Efisiensi massa pengeringan juga dicatat lebih tinggi pada tingkat daya 100%, yaitu sebesar 96,4%, tetapi efisiensi eksergi yang lebih rendah menunjukkan bahwa sebagian besar energi diubah menjadi panas yang dapat dirasakan (sensible heat) alih-alih digunakan untuk menguapkan air.
Temuan ini menyoroti pentingnya suhu tinggi sebagai faktor utama yang menyebabkan efisiensi eksergi relatif rendah, terutama pada tingkat daya 100%. Hal ini karena lebih banyak energi yang diubah menjadi panas daripada digunakan untuk proses penguapan. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan suhu operasi yang optimal untuk memaksimalkan penggunaan energi secara efisien selama proses pengeringan. Selain itu, periode laju pengeringan konstan sangat menentukan untuk proses pengeringan dengan microwave. Analisis menunjukkan bahwa pada tingkat daya 40%, efisiensi eksergi rata-rata selama periode laju konstan dan menurun masing-masing adalah 3,6% dan 0,6%, menghasilkan rata-rata global 2,3% selama seluruh proses.
Selain itu, peningkatan suhu yang cepat pada awal proses pengeringan diamati pada kedua tingkat daya. Fenomena ini menunjukkan bahwa pada tahap awal pengeringan, sebagian besar energi diserap oleh material ampas jeruk untuk meningkatkan suhu sebelum proses penguapan dimulai. Setelah periode awal ini, laju pengeringan menurun karena energi yang tersisa digunakan lebih sedikit untuk menguapkan air, dan lebih banyak untuk mempertahankan suhu tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa kontrol suhu dan waktu sangat penting dalam mengoptimalkan proses pengeringan menggunakan microwave.
Konsumsi energi yang tinggi di akhir proses juga menunjukkan bahwa kombinasi teknologi microwave dengan metode pengeringan lain dapat lebih efektif. Misalnya, pengeringan awal menggunakan microwave pada tingkat daya tinggi dapat diikuti dengan metode pengeringan konvektif untuk mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan. Pendekatan hybrid ini dapat menawarkan keseimbangan antara waktu pengeringan yang lebih singkat dan efisiensi energi yang lebih tinggi, sehingga lebih cocok untuk aplikasi skala industri dan rumah tangga.
Studi ini juga memberikan wawasan penting mengenai potensi aplikasi industri dari pengeringan ampas jeruk menggunakan microwave. Penggunaan tingkat daya yang berbeda memberikan data empiris yang berguna untuk mengoptimalkan proses pengeringan di berbagai skenario, baik dalam skala kecil maupun besar. Dalam konteks keberlanjutan, penelitian ini menunjukkan bahwa pendekatan yang lebih efisien dalam penggunaan energi dapat mengurangi dampak lingkungan dari proses pengeringan, yang sangat penting dalam industri makanan dan pengolahan limbah.
Secara keseluruhan, penelitian ini menyoroti potensi besar teknologi microwave dalam pengeringan produk pertanian seperti ampas jeruk, dengan catatan penting tentang perlunya optimisasi parameter proses untuk mencapai keseimbangan yang optimal antara efisiensi waktu, energi, dan kualitas produk. Dengan memanfaatkan kombinasi teknologi yang tepat, proses pengeringan dapat dibuat lebih efisien dan ramah lingkungan, mendukung praktik keberlanjutan yang semakin penting di era modern ini.
