*Alamat korespondensi : Telp. 10260-411478, fax. 411239

E-mail : halomoan2001@yahoo.com

F10-1

Drying Box Pelet Pakan Ikan untuk Usaha Kecil Menengah

Halomoan P. Siregar*Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna – LIPI

Jl. Ks. Tubun 5 Subang 41213, Telp. (0260) 411478, Fax. 411239

Abstract

IRRI type drying box was designed and constructed for drying/aeration fish pellets of Lele Dumbo with the

drying capacity of 500 kg. Performance of the drying box evaluated which is functioned as aeration process of

pellets from temperature condition out of pelletizing machine about 82 – 88 0C to be aerated to ambient

condition of 28 – 34 0C and 60 – 80 % humidity. Drying box consists of a box where fish pellet put in it and the

bottom of perforated floor and under the box there is a pressure plenum supplied by the blower. Pressured air

penetrate the pellet layer up to surface layer and out to the ambient. In this paper will be forward the design

analysis and economic aspect of drying box be fungtioned as aeration of pellets, and compared to the sun

aeration process. The result shown that for aeration process of 500 kg pellets, it took time about 3 hours, whilewith sundrying 6 hours. Drying box is a simple device and can be made by SMI of fish feed and its cost is cheap

relatively not more than Rp. 4 million. Besides that, in the rainy season and the uncertainty climate condition,

this device is beneficial to SMI.

Keywords : fish pellet,drying box, SMI

Pendahuluan

Di pantai utara Jawa Barat budidaya lele dumbo

semakin bergeliat seiring dengan permintaan pasar

dan konsumsi ikan lele yang semakin tinggi. Industri

pembuat pakan ikan lele skala kecil pedesaan belum

banyak dijumpai karena masih terbatasnya

kemampuan baik di bidang peralatan maupun teknik

produksinya. Kendala proses produksi usaha kecil

menengah yang telah diamati antara lain pada

peralatan proses pencetak pelet dan pengering.

Khususnya pada proses pengeringan/aerasi pelet

biasanya dijemur dibawah sinar matahari sehingga

hasilnya tidak baik secara kualitas maupun visual.

Harga pakan pelet ikan buatan pabrik cukup mahal

dirasakan oleh para petani budidaya ikan, khususnya

budidaya ikan lele dumbo yang banyak diusahakan

oleh para petani. Akan tetapi pengusahaan budidaya

ikan lele ini oleh para petani ikan cukup terkendala

karena apabila menggunakan pakan ikan pabrik maka

keuntungan usaha tidak memadai dalam arti tidak

mencukupi kehidupan keluarga para petani. Hampir

70 % biaya produksi ikan lele hanya untuk pengadaan

pakan saja. Oleh karena itu diperlukan alternatif

pakan ikan yang relatif harganya lebih murah, tetapi

secara kualitas paling tidak masih dapat diandalkan

walau masih dibawah kualitas pelet pabrik, sehingga

dapat memberi keuntungan lebih bagi petani ikan.

Bahan baku pelet sebenarnya yang utama seperti ikan

rucah relatif masih dapat diperoleh di sentra-sentra

pelelangan ikan dengan harga relatif murah juga.

Sedangkan industri pembuat pakan ikan lele skala

kecil pedesaan belum banyak dijumpai karena masih

terbatasnya kemampuan baik di bidang peralatan

maupun teknik produksinya. Teknologi proses

pembuatan pelet pakan ikan sampai saat ini masih

didominasi oleh industri besar. Teknologi peralatan

yang digunakan antara lain mesin penepung,

pencampur, pencetak (pelletizer) dan pengering.

Untuk usaha skala usaha kecil menengah (UKM)

sebagian peralatan mesin tersebut dapat diperoleh di

pasaran. Khususnya pada proses pengeringan dan

pengangin-anginan pelet biasanya dijemur dibawah

sinar matahari dan apabila proses ini tidak memadai,

maka akan terjadi penjamuran pelet, sehingga

kualitas menjadi buruk.

Dalam tulisan ini akan dipaparkan analisis desain

dan pengujian serta aspek ekonominya apabila

dibandingkan dengan proses aerasi/pengeringan

penjemuran. Dalam proses pembuatan pelet, bahan-

bahan tepung seperti tepung bungkil, jagung dan lain

sebagainya dicampur dan diadon dengan ingredientsbaik dalam bentuk tepung maupun cairan lainnya

seperti minyak ikan dan zat anti oksidan sampai

merata, kemudian baru dimasukkan ke dalam mesin

pelletizer. Produk pelet yang keluar dari mesin

pelletizer biasanya masih dalam kondisi panas kurang

lebih 82 - 880C (Melcion, 2011) dan tidak bisa

langsung dikemas ke dalam karung, sehingga

diperlukan proses aerasi/pengeringan untuk

penurunan temperatur hingga kurang lebih mencapai

temperatur ambient 28 – 340C. Produk pelet yang

baru keluar dari mesin pelletizer dimasukkan ke

dalam box pengering dengan ketebalan lapisan pelet

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” ISSN 1693 – 4393

Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia

Yogyakarta, 22 Februari 2011

F10-2

tertentu dan udara segar dari lingkungan dimasukkan

ke dalam plenum chamber oleh mesin blower.

Landasan Teori

Dasar perhitungan desain cooler box adalah

proses pendinginan atau penurunan panas massa pelet

pakan ikan dengan mengalirkan udara ambien ke

dalam ruang plenum box (gambar 1) sebagai ruang

udara tekan, sedang diatasnya terdapat screen bedwadah dimana pelet diserakkan dengan lapisan

setinggi tertentu dan udara tekan akan menembus

lapisan pelet. Oleh karena itu udara tekan dengan

temperatur lebih rendah dari pada pelet, akan

membawa sebagian kandungan panas pelet keluar

kembali ke udara lingkungan dan sekaligus juga

dapat menurunkan kadar air pelet apabila kadar air

awal masih diatas kadar air kesetimbangan. Kadar air

awal pelet tergantung proses pencampuran awal

bahan adonan pelet, dalam hal ini sistem proses

pelletizing adalah sistem proses kering, dimana

pencampuran adonan bahan-bahan dan proses

pelletizing tidak menggunakan air dan steam,

kalaupun ada campuran cairan minyak ikan dan anti

oksidan relatif sedikit.

Pada gambar 1, kesetimbangan energi proses

antara aliran udara dan pelet selama proses

pendinginan/aerasi adalah sebagai berikut,

pakhirawalpBT TTcmQ )( ! (1)

Gambar 1. Skema aliran udara dalam drying box

Geometri box,

v

VAB

! (2)

B

B

A

Vd ! dan

B

BB

mV

! (3)

Pressure drop atau air resistance ∆p terhadap

aliran udara melalui lapisan pelet, akan tergantung

dari jenis dan ukuran bahan yang akan di-

aerasi/dikeringkan, specific air resistance dan

kecepatan aliran.

2

2vwdp a!

!" (4)

Power dari blower dibutuhkan P,

"

pVP

"!

(5)

Lama proses aerasi/cooling, tA

TUAq

Qt

t

tA "!! (6)

Metodologi

Sistem peralatan aerasi/cooling pakan pelet ikan

dengan drying box seperti pada gambar 2,

!

"

#

$

%

$

Gambar 2. Skema sistem aerasi /cooler batch

drying box

Keterangan gambar 1:

1. Blower sebagai ventilator

2. Ruang box bertekanan (plenum box)

3. Dasar plat berlobang tempat bahan pakan

pelet dikeringkan/didinginkan (sieve bottom)

4. Dinding box bahan pakan pelet

5. Pintu keluaran bahan pakan pelet (shutter)

Tabel 1. Data dan estimasi parameter desain

Parameter Besaran

Diameter pelet 2 mm

Air resistance 60 x 1000 m-1

Kecepatan udara ekonomis 0,1 – 0,4 m/det

Temperatur awal pelet 82 – 88 0C

Temperatur ambien 28 – 34 0C

Humidity udara ambien 60 – 70 %

Kadar air awal pelet < 10 %

Bulk density material pelet 500 – 525 g/l

Specific heat pelet 0,612 kJ/0Ckg

Equilibrium Moisture Concentration (EMC)

Setelah pelet di-aerasi (mengalami proses

cooling hingga temperatur ambien), maka segera

harus dikemas pada kantong kedap udara untuk

disimpan agar tidak mengalami proses respirasi

kandungan uap air udara. Apabila dibiarkan terbuka

ke udara ambien, maka kadar air pelet akan sesuai

Gambar 3. Hubungan moisture content pelet dan relative

hunidity udara (www.marplex.com.au, 2011).

udara

%, relative

humidity

EMC, %

F10-3

dengan kondisi equilibrium moisture content udara

ambien.

Pengujian

Pengujian dilakukan dengan cara sederhana

dengan pengamatan temperatur pelet pada permukaan

saja dan pada beberapa titik menggunakan

termometer alkohol. Pengujian dilakukan pada

kelembaban udara 70 %. Sedangkan kelembaban atau

kadar air pelet tidak diukur, karena proses pelletizing

adalah proses kering dimana adonan campuran pelet

tidak menggunakan campurab air atau uap, sehingga

kadar air pelet masih dibawah 10 % (masih dalam

batas yang di-izinkan untuk penyimpanan).

Kemudian pengamatan meteran kWh yang digunakan

selama proses aerasi.

Evaluasi Ekonomi

Evaluasi ekonomi dilakukan berdasarkan

keuntungan yang diperoleh dari pencapaian

performansi teknik operasi peralatan drying box.

Indikator feasibility dari drying box ditunjukkan

dengan metode sederhana yaitu metode payback

period. Drying box di-evaluasi berdasarkan biaya

operasi dikeluarkan (energi listrik) per kg pelet yang

dikeringkan/di-aerasi. Total biaya investasi dryingbox selama umur operasi peralatan dihitung termasuk

biaya awal, depresiasi, operasi, pemeliharaan dan

suku bunga.

Energi yang dibutuhkan dalam proses aerasi

dihitung selama jumlah hari efektif per tahun, dalam

hal ini dihitung 200 hari. Energi listrik yang

digunakan terutama untuk penggerak blower.

Hasil dan Pembahasan

Hasil perhitungan dengan masukan data yang

diberikan, maka performansi dihasilkan drying box

ditunjukkan spesifikasi pada table 1 dan hasil

konstruksi pada gambar 4,

Tabel 1. Spesifikasi drying box cooler

Parameter Besaran

Kapasitas 500 kg/batch

Dimensi box 1500 x 2000 x 600 mm

Dimensi box bahan 1500 x 2000 x 330 mm

Blower Motor listrik, 150 Watt.

Lama proses cooling ± 3 jam

Lapisan pelet 30 – 35 cm

Kapasitas udara 1000 m3/jam

Tekanan udara blower 100 N//m2

Air resistance 60 x 1000 m -1

Hasil pengamatan proses menunjukkan bahwa

dari sisi waktu yang dibutuhkan untuk proses aerasi

pelet dengan menggunakan drying box kurang lebih 3

jam, sedangkan lama proses penjemuran memakan

waktu 6 jam pada intensitas matahari sedang. Dengan

demikian lama proses aerasi drying box setengah dari

waktu proses penjemuran matahari. Selain kualitas

pelet hasil aerasi drying box lebih baik, maka

pekerjaan operator juga akan lebih ringan apabila

menggunakan drying box. Apabila menggunakan

penjemuran matahari di udara terbuka, maka minimal

membutuhkan 35 – 45 m2

luasan halaman

penjemuran (gambar 5), tambahan lagi

terkontaminasi kotoran-kotoran serta dengan cuaca

yang tidak selalu konstan intensitasnya akan

memperburuk kualitas pelet.

Gambar 4. Konstruksi drying box

Gambar 5. Proses penjemuran pelet di udara terbuka.

Pengamatan proses aerasi pelet pada kondisi

udara ambien dengan kelembaban 70 %. Apabila

kondisi udara dengan kelembaban lebih dari 70 %,

misalnya 80 - 90 %, maka kadar air pelet akan

cenderung bertambah naik, sehingga perlu

pertimbangan untuk menggunakan burner atau

kompor untuk meningkatkan temperatur udara aerasi

masuk ke dalam plenum chamber pada batas tertentu

untuk menjaga tingkat kadar air pelet yang

diperbolehkan. Juga apabila proses pelletizing

menggunakan proses basah (menggunakan steam),

maka penggunaan burner diperlukan pada sisi

pemasukan udara.

Berikut nama bahan-bahan dan peralatan yang

diperlukan (tabel 2) :

Tabel 2. Bahan drying box cooler

Nama Item Bahan Jumlah

Perforated floor Ø2,0 mm; 1,5 mm 2 lbr

Besi siku 5 x 50 mm 8 btg

Besi siku 4 x 40 mm 8 btg

Blower 0,15 kW 1 unit

Papan teak block 4 lbr

Baut mur/ring, M10 x 300 mm 2 dus

Lem silikon 2 tube

Hal ini dapat dengan mudah dipasang pada sisi

bagian depan blower.

F10-4

0

20

40

60

80

100

0waktu, jam

tem

pera

tur,

C

pengamatan simulasi

Gambar 5. Hubungan temperatur proses aerasi dan

waktu , pada kondisi simulasi dan pengamatan.

Pada kurva penurunan temperatur proses aerasi

pelet (gambar 5) diatas, terdapat perbedaan

temperatur kurang lebih 100C antara simulasi dan

pengamatan, hal ini karena terdapat selang waktu dari

proses pengeluaran dari mesin pelletizing dalam

kondisi tercurah ke penampungan sementara, baru

kemudian dibawa ke drying box.

Tabel 3. Payback period analysis

Nama Item Bahan Jumlah, Rp

Biaya investasi awal + labor 4.000.000

Bunga 12 % 600.000

Salvage value (10 %) 500.000

Depresiasi 450.000

Pemeliharaan (3 % dari initial cost) 150.000

Saving per day 3.000

Saving per years untuk 200 hari kerja 600.000

Payback period (Yrs) 3,5

Evaluasi Aspek Ekonomi

Biaya operasi dibutuhkan kurang lebih

menggunakan listrik untuk menggerakkan blower

selama 3 jam lebih ditambah penerangan dan lain

sebagainya tidak lebih dari 2 kWh. Apabila biaya

listrik per kWh adalah Rp. 1500,-, maka biaya energi

listrik per hari adalah Rp. 3000.-. Maka perhitungan

payback period adalah 3,5 tahun (tabel 3).

Kesimpulan

Drying box untuk proses aerasi cocok digunakan

oleh UKM pembuat pelet pedesaan, khususnya

di daerah Pantura Subang maupun di tempat

lainnya, dimana banyak terdapat petani budidaya

ikan lele Dumbo.

Kualitas hasil aereasi/pengeringan pelet lebih

baik apabila dibandingkan dengan hasil

penjemuran di udara terbuka.

Drying box merupakan alat proses yang

sederhana dan dapat dibuat sendiri oleh UKM

pembuat pelet dengan harga relatif murah tidak

lebih dari Rp. 4 juta, dengan periode

pengembalian modal 3,5 tahun dan masih

memadai.

Daftar Notasi

mB = massa pelet (kg)

cp = panas jenis pelet (J/kg.K)

ca = panas jenis udara (J/kg.K)

Tawal = temperatur awal (0C)

Takhir = temperatur akhir (0C)

d = ketebalan lapisan pelet (m)

AB = luasan bed (m2)

v = kecepatan udara melalui lapisan bed, (m/det)

δB = density dari bulk material pellet, (kg/m3)

w = specific air resistance pellet, (1000 m-1

)

V = kapasitas blower, (m3/jam)

VB = volume per batch ,(m3)

ρa = density udara, (kg/m3)

V = kapasitas blower, (m3/jam)

p" = perbedaan tekanan udara dibutuhkan, (Pa)

" = efisiensi blower, -

QT = heat transfer total, kJ

qT = heat transfer per unit massa padat, kJ/kg

tA = aeration time, hour

U = overall coefficient, kJ/m2-h-0C

A = heat transfer area, m2

T" = temperature difference,0C

subscript p, a = masing-masing pelet dan udara

Daftar Pustaka

Arbeittsgemeinschft fur Entwicklungsplanung (AE),

.........., Device for Food Drying (State of

Technology Report on Intermediate Solutions for

Rural Application), Deutsches Zentrum fur

Entwicklungs-technologien – GATE.

Mc. Cabe W.L., Smith J.C., Harriot P., 1993, Unit

Operations of Chemical Engineering, 5th

ed., Mc

Graw Hill, Singapore.

Melcion, 2011, Fish Feed Processing and

Technology, www.gcmachines.com, 31 Januari

2011.

………, 2011, How Proper Drying is Achieved,

www.marplex.com, 25 Januari 2011.

Sengar S.H., Khandetod Y.P., Mohod G., 2009, Low

Cost Solar Dryer for Fish, African Journal of

Environmental Science and Technology, Vol. 3

(9), pp. 265-271.

3