340 likes | 634 Views
Transpirasi & Kehilangan air. Innaka Ageng R Nafi Ananda Utama. Kehilangan air. Umumnya, 90 - 95% bagian dari komoditas adalah air. Susu lebih kental daripada semangka (atas dasar berat). Disamping mengakibatkan kehilangan berat (salable weight),
E N D
Transpirasi & Kehilangan air Innaka Ageng R Nafi Ananda Utama
Kehilangan air • Umumnya, 90 - 95% bagian dari komoditas adalah air. • Susu lebih kental daripada semangka (atas dasar berat) • Disamping mengakibatkan kehilangan berat (salable weight), • juga mengakibatkan kehilangan kualitas. • Kualitas penampakkan– layu, berkerut, mempercepat • berkembangnya luka. • Kualitas tekstural – kehilangan kerenyahan, juiciness, dll. • Kualitas nutrisi – mis. vitamins A & C • Pengelolaan kandungan air komoditas sangat penting.
% air hilang Dampak potensial 0,5 Peningkatan aktifitas beberapa enzim perombak dinding sel Peningkatan produksi CO2 dan etilen. Pematangan, absisi & Perubahan warna (kuning) lebih cepat. Pengurangan kemampuan penyembuhan thd luka (pembentukan periderm). 1 Mengurangi turgor. Meningkatkan kandungan ABA , mengurangi kepekaan thd chilling injury. Memacu hilangnya seny. volatile. 2 Mengurangi kerusakan akibat physiological disorders. Kehila - ngan integritas membran . 3 Kehilangan vitamin A & C lebih cepat. Kehilangan aroma. Perubahan warna akibat luka mekanik. 4 Kehilangan intensitas warna & gloss. Munculnya lubang-lubang yang berhub dengan chilling injury. Layu & kisut. 5 Kehilangan kualitas tekstur, mis. pelunakkan, ketegaran, kelembutan, kerenyahan & juiciness. 6
% kehilangan air yang berakibat komoditas “tidak laku jual” Komoditas % Kehilangan Asparagus Brussels Sprouts Kubis Seledri Selada Bayam 8 8 7 5 3 3
Dampak kehilangan air • Dampak fisik. • Dampak Ekonomi. • Dampak fsiologis
Dampak kehilangan air • Dampak fisik. • Mengurangi tekanan turgor meskipun kehilangan • air baru 2% : • Layu & lembek pada sayuran. • Kisut dan berkerut pada buah. • Menciutnya produk di dalam kemasan akan berakibat • produk mudah bergerak/vibrasi selama pengangkutan • (rusak karena benturan).
Dampak kehilangan air • Dampak ekonomi • Penurunan kualitas/grade dari komoditas • akan mengurangi nilai jualnya. • Komoditas sering dijual berdasarkan beratnya. • Berat berkurang = harga rendah.
Dampak kehilangan air • Dampak fisiologis. (% kehilangan air) • Menguntungkan. • Mengurangi gejala beberapa kerusakan fisiologis (~30%) .
Dampak kehilangan air • Dampak fisiologis. (% kehilangan air) Merugikan. • Peningkatan respirasi & produksi etilen( 1 %). • Penurunan pembentukan periderm pada beberapa umbi akar dan batang (1%). • Pematangan, perubahan warna & senesen lebih cepat (1%) • Pengurangan senyawa volatiles (2%). • Kehilangan vitamin A & C lebih cepat (4%). • Kerusakan tangkai buah .
Molekul Air • atom O terikat secara kovalen oleh 2 H. • sudut ikatan 1050 .
Molekul Air Molekul polar • atom O – sebagian bermuatan negatif. • atom 2H – sebagian bermuatan positif. • Keseluruhan – molekul netral. • Polaritas molekul mengakibatkan air mempunyai • beberapa sifat unik. • Air merupakan salah satu zat yang bersifat Dielectric Constants tinggi
Ikatan -H • Polaritas air meningkatkan ikatan Hidrogen . • Ikatan -H = daya tarik electrostatik lemah antara muatan (+) pada “H” dan muatan (-) pada “O”. • Disamping air, ikatan -H dapat pula terjadi antara • molekul-molekul yang mempunyai atom elektro- • negatif lain (O atau N).
Sifat-sifat air • Panas spesifik tinggi (S.H.) (1 kcal/kg/oC) • Diperlukan banyak energi untuk meningkatkan • temperatur air sebesar 1 oC. • Konduktifitas panas tinggi (T.C.) (5.2 kcal/kg/h/oC) • Air menyalurkan panas secara cepat dari tempat/ • benda dimana air diaplikasikan • Membuang panas secara cepat (alasan pendinginan • dengan hydrocooling).
S.H. & T.C. tinggi • Berakibat : • Energi panas diserap/didistribusi • tanpa kenaikan temperatur. • Temperature stabil. • Pencegahan terhadap “localized overheating”.
Sifat-sifat air • Panas penguapan tinggi (540 kcal/kg/oC). • Air yang menguap (transpiration) akan menyerap sejumlah • besar panas => mendinginkan jaringan tanaman. • Fusi panas tinggi (80 kcal/kg). • Apabila air berubah dari cair menjadi padat, air akan • melepas energi panas. Prinsip dibalik pencegahan thd • pembekuan. • Dari padat menjadi cair, air meyerap energi. • Keuntungan penggunaan “top-icing”.
Keseimbangan benda cair – Gas Psychrometric • Rasio Kelembaban (HR) : • Vertical axis di sebelah kanan. • Menunjukkan kandungan air di udara (= kandungan massa air per massa udara) • Juga disebut rasio campuran atau kelembaban absolut. • Uap air seringkali hanya = 0.4 sampai 1.5% dari • berat udara.
Keseimbangan benda cair – Gas Psychrometric • Temperatur bola-kering : • Horizontal axis • Temperatur bola-basah : • Garis diagonal melengkung ke atas dari kanan • ke kiri.
Keseimbangan benda cair – Gas Psychrometric • Tekanan uap (VP) : • Biasanya tidak ditunjukkan pada psychrometric charts • tetapi berbanding langsung dengan rasio kelembaban. VP = HR x (Tekanan atmosfer dalam Pa) 0.622 • Menunjukkan tekanan parsial uap air dalam udara • (dalam mm atau inches mercury (Hg)).
Keseimbangan benda cair – Gas Psychrometric • Temperatur Titik embun : • Pertemuan antara garis horizontal dengan garis temperatur bola-basah. • Kelembaban Relatif (RH) : • Curva melengkung ke atas dari kiri ke kanan. • Menunjukkan rasio kandungan air aktual dalam udara dengan kandungan air maksimum pada temperature tertentu.
Keseimbangan benda cair – Gas Singkatan • RH = Relative humidity (Kelembaban relatif). • VP = Vapor pressure (Tekanan uap). • SVP = Saturated vapor pressure = Tekanan uap jenuh (100% relative humidity). VP x 100 RH = SVP
Keseimbangan benda cair – Gas Konsep kunci • Kandungan air di udara (tekanan uap atau • rasio kelembaban) meningkat secara cepat • dengan meningkatnya temperatur. • Udara hangat memegang air lebih banyak • daripada udara dingin
Keseimbangan benda cair – Gas Konsep kunci • Apabila udara hangat dan lembab didinginkan, RH • akan meningkat hingga mencapai titik embun. • Apabila udara didinginkan hingga di bawah titik embun akan mulai melepaskan air sebagai kondensasi.
Keseimbangan benda cair – Gas Konsep kunci • Penempatan komoditas yang dingin dalam ruangan • hangat dan lembab, akan mendinginkan udara yang • bersentuhan dengan komoditas sampai di bawah • titik embun. • Kondensasi akan terjadi pada permukaan komoditas • (“sweating”).
Keseimbangan benda cair – Gas Konsep kunci • Penempatan komoditas yang hangat dalam ruangan • dingin dan lembab, akan menghangatkan udara • yang bersentuhan dengan komoditas dan mengurangi • kelembaban di sekitar komoditas • Kehilangan air komoditas meningkat sampai komoditas • menjadi dingin. • Penundaan pendinginan akan berakibat kehilangan air yang senakin besar.
Keseimbangan benda cair – Gas Transpirasi • Laju difusi air antara dua titik ditentukan oleh gradien konsentrasi. • Semakin besar perbedaan konsentrasi atau tekanan • uap = semakin cepat laju difusi (kekuatan mendorong • lebih besar). • Perbedaan tekanan uap (VPD) merupakan kekuatan • pendorong (driving force) air.
Keseimbangan benda cair – Gas Transpirasi • VPD = SVPjaringan– VPudara • SVPjaringan = Tekanan uap jenuh udara pada • temperatur tertentu. • Udara dalam komoditas mendekati jenuh (tidak kurang dari 95%, biasanya mendekati 100 % • VPudara = Tekanan uap udara pada temperatur • tekanan & kelembaban tertentu.
Keseimbangan benda cair – Gas Transpirasi • Untuk setiap komoditas, laju kehilangan air • (J) = VPD * k. • k = konstanta. • besarnya tergantung sifat komoditas.
Contoh pertanyaan • Hitung RH, titik embun, tekanan uap (rasio kelembaban) • berdasarkan temperatur bola basah & bola kering. • • Bagaimana perubahannya apabila udara dipanasakan dan • didinginkan. Kapan udara kehilangan air atau udara • mengeringkan komoditas ? • • Apa yang terjadi apabila udara bergerak melalui pipa/ • koil pendingin (refrigeration coils). • • Lapisan udara sekeliling komoditas (Boundary air layer) • – pengaruh pembungkusan, pengemasan dan kec.udara.
Contoh pertanyaan • Berapa kelembaban udara, apabila temperatur bola kering • menunjukkan 25 0C & temp bola basah menunjukkan 18 0C ? • Berapa temperatur titik embun udara tersebut ? • Apabila udara tsb dilewatkan pada pendingin evaporatif dg • efisiensi kelembaban 100 %, berapa temp udara tersebut stl • melewati pendingin ? • Apbl udara (db=25 0C & wb= 18 0C) dimasukkan dalam ruang • penyimpan dg temp 0 0C dan RH 95%, apakah udara tsb akan • menambah air pada ruang penyimpan atau mengurangi air • dari ruang penyimpan ?