I. PENDAHULUAN
1. TUGAS PERANCANGAN PABRIK IIJika areal kebun diperluas dua
kali lipat, apakah pabrik masih bisa mengolah bahan mentah dari
pabrik tersebut.
2. ARTI PENTING TUGAS PADA PERANCANGAN PABRIKSuatu pabrik dan
kebun diharapkan dapat terus berkembang untuk memenuhi permintaan
konsumen yang terus meningkat. Penambahan luas kebun tentunya akan
mempengaruhi supply bahan mentah yang masuk pabrik. Apabila luas
kebun diperluas dua kali lipat, diasumsikan bahwa bahan mentah yang
masuk pabrik meningkat 100%. Kenaikan supply bahan mentah yang
masuk ke pabrik sangat mempengaruhi kemampuan pabrik tersebut untuk
mengolah bahan mentah tersebut.Peningkatan bahan mentah dalam
jumlah tertentu harus disesuaikan dengan kapasitas pabrik untuk
mengolah bahan mentah tersebut. Hal ini dikarenakan bahan mentah
yang berupa daun teh merupakan bahan yang sangat mudah rusak
sehingga harus segera diolah. Apabila kenaikan bahan mentah
melebihi kapasitas dari pabrik maka bahan mentah akan menumpuk
sehingga kemungkinan terjadinya kerusakan sangat besar. Kapasitas
pabrik adalah kemampuan maksimal pabrik untuk berproduksi tiap
satuan waktu dengan kondisi yang dipersyaratkan guna mencapai
spesifikasi produk yang telah ditetapkan. Kapasitas pabrik
ditentukan dari kapasitas tahapan pengolahan yang paling kecil.
Kapasitas tahapan pengolahan yang paling kecil sering disebut
sebagai bottle neck.Apabila kapasitas pabrik diketahui maka dapat
dilakukan pembandingan fluktuasi bahan mentah dengan kapasitas
pabrik. Selanjutnya, dapat dicari solusi yang paling tepat dan
efisien untuk menghadapi kenaikan bahan mentah sebanyak 100%.
Solusi tersebut antara lain penambahan jam kerja/ lembur,
penambahan shift kerja, atau bahkan melakukan penambahan alat.
I. DATA YANG DIPERLUKAN
1. Metode Pendekatan MasalahPertama-tama harus diketahui luas
kebun pada saat ini beserta produksinya. Produksi kebun perlu
diketahui dalam kondisi kebun ideal maupun kenyataannya. Lalu
dilakukan perhitungan produksi kebun baik dalam kondisi kebun ideal
maupun kondisi kenyataan di lapangan jika luas area kebun dibuat
dua kali lipatnya.Selanjutnya kapasitas setiap peralatan yang
digunakan untuk proses pengolahan teh juga perlu diketahui. Data
kapasitas alat diperoleh dari mengamati, mengukur, dan melakukan
perhitungan secara mandiri dan tidak hanya tergantung pada
informasi dari karyawan pabrik. Dari data kapasitas alat kemudian
dilakukan konversi kapasitas ekivalen sehingga bisa diketahui
kapasitas tiap tahapan, bottle neck, dan kapasitas pabrik.Dengan
mengetahui kapasitas pabrik dan jumlah produksi bahan mentah dari
kebun maka dapat dilakukan analisa apakah parik masih dapat
mengolah bahan mentah dari pabrik tersebut apabila luas kebun
dibuat 2 kali lipatnya.
2. Data Utama yang DibutuhkanData utama yang diperlukan untuk
menyelesaikan tugas Perancangan Pabrik II ini adalah sebagai
berikut :1. Luas kebun yang ada saat ini.2. Luas kebun jika
diperluas dua kali lipat.3. Produksi perkebunan kenyataan pada
kondisi perkebunan saat ini.4. Produksi perkebunan jika kondisi
kebun ideal.5. Produksi perkebunan kenyataan jika luas area kebun 2
kali lipat.6. Produksi perkebunan ideal jika luas area kebun 2 kali
lipat.7. Sistem pemetikan daun teh.8. Umur tanaman teh yang
terdapat di kebun.9. Pembagian luas kebun yang dipetik setiap
hari.10. Gaftar alir kualitatif tahapan proses pengolahan teh.11.
Gaftar alir kuantitatif tahapan proses pengolahan teh.12. Jenis
peralatan pabrik.13. Jumlah alat dan mesin di pabrik.14. Dimensi
alat dan mesin.15. Kapasitas tiap alat.16. Kapasitas tiap tahapan
proses.17. Kapasitas ekivalen.18. Bottle neck tahapan proses.19.
Kapasitas pabrik.Berdasarkan hasil kerja praktek di Unit Perkebunan
Tambi diperoleh data yang dapat digunakan untuk menyelesaikan tugas
perancangan pabrik II. Data tersebut antara lain adalah luas total
kebun yang terdapat di UP Tambi yang terdiri dari 4 blok adalah
247,3 Ha. Namun, dari luas tersebut tidak semuanya menghasilkan
pucuk teh karena ada sebagian area kebun yang digunakan untuk
pembibitan dan replanting. Luas area kebun yang dapat menghasilkan
pucuk teh adalah 238,57 Ha. Umur tanaman teh pada kebun yang
terdapat di UP. Tambi adalah 17 tahun. Berdasarkan umur tanaman teh
yang ada maka dapat diketahui bahwa kebun di UP. Tambi tidak dalam
kondisi kebun ideal.
3. Gaftar Alir Proses Tahapan proses pengolahan teh hitam yang
dilakukan di UP. Tambi dapat dilihat pada gaftar alir berikut ini
:3.1. Gaftar alir kualitatifGaftar alir kualitatif merupakan skema
proses pengolahan teh hitam tanpa adanya neraca bahan.
Pelayuan(RH 60-75%; 28C; 12-18 jam; tebal penghamparan 30
cm)Penggulungan(45 menit)Penggilingan(25C; RH 90-95%)Sortasi
Basah(25C; RH 90-95%)Oksidasi Enzimatis(21-27C; RH 90-100%; tebal
hamparan bubuk 7 cmSortasi keringPengeringan(inlet 97-120C; outlet
45-50C; 20-30 menit)PengepakannPucuk daun segarPucuk layuTeh kering
dalam kemasanTeh keringBubuk dan badag teroksidasiBubuk dan badag
kering (kadar air 3-4%)Bubuk 1, Bubuk 2, Bubuk 3, Bubuk 4,
Badag
Pucuk layu tergulung
3.2. Gaftar alir kuantitatifGaftar alir kuantitatif merupakan
skema proses pengolahan teh hitam yang disertai dengan adanya
neraca bahan.
Pucuk daun segar 1500 kg(Ka=80%; 300 kg padatan; 1200 kg
air)Pucuk layu 555,55 kg (Ka=46%; 300 kg padatan; 255,55 kg
air)Bubuk 1, Bubuk 2, Bubuk 3, Bubuk 4, Badag(Ka=46%; 300 kg
padatan; 255,55 kg air)Bubuk 1, Bubuk 2, Bubuk 3, Bubuk 4, Badag
teroksidasi(Ka=46%; 300 kg padatan; 255,55 kg air)Bubuk teh hasil
penggilingan(Ka=46%; 300 kg padatan; 255,55 kg air)Pucuk layu
tergulung 555,55 kg(Ka=46%; 300 kg padatan; 255,55 kg air)Bubuk 1,
Bubuk 2, Bubuk 3, Bubuk 4, Badag, Badag kering(Ka=4%; 300 kg
padatan; 12,5 kg air)Teh kering berdasarkan grade (4,67%; 300 kg
padatan; 14,7 kg air)Teh kering terkemas(Ka=4,67%; 300 kg padatan;
14,7 kg air)2,2 kg air dari lingkungan243,05 kg air944,45 kg
airPelayuanPenggulunganPenggilinganPengeringanPensortasian
basahPengemasanPensortasian keringOksidasi enzimatis
4. Tujuan Tiap ProsesTiap tahapan proses pengolahan teh hitam
mempunyai tujuan yang berbeda-beda antara tahapan satu dengan
tahapan yang lain. Tahapan proses yang dilakukan pada pengolahan
teh hitam beserta tujuan dari tiap tahapannya adalah sebagai
berikut :4.1. PelayuanTujuan dari proses pelayuan adalah : Memicu
terjadinya perubahan senyawa-senyawa hasil metabolisme tanaman yang
terkandung dalam sel-sel daun. Menurunkan kadar air pucuk segar
sehingga pucuk menjadi lemas dan lentur sehingga mudah untuk
digulung. Mempersiapkan pucuk agar siap digiling sehingga
dihasilkan bubuk berupa butiran-butiran bukan serpihan-serpihan.
Mengurangi jumlah air yang harus diuapkan pada proses pengeringan.
Meletakkan dasar pemeraman yang baik dan menghilangkan bau yang
tidak sedap dari daun. Meningkatkan konsentrasi cairan sel.Proses
pelayuan dilakukan selama 18 jam tergantung pada kondisi pucuk dan
cuaca. Selama proses pelayuan dilakukan pembalikan agar tingkat
layu pucuk merata. Suhu udara yang digunakan tidak boleh lebih dari
27 0C, suhu optimal yang digunakan sekitar 23-27 0C serta
kelembaban pada proses pelayuan maksimal adalah 75% dengan derajat
layu pucuk teh 44-46%.
4.2. Penggilingan dan Sortasi BasahProses tersebut merupakan
proses yang bertujuan untuk membuat bubuk sebanyak-banyaknya dan
untuk menyiapkan pembentukan mutu teh kering yang akan dihasilkan.
Pada proses penggilingan dan penggulungan terjadi perubahan kimiawi
yaitu terjadi reaksi antara senyawa polifenol dengan enzim
polifenol oksidase dengan bantuan oksigen dari lingkungan.Pada
tahap ini terjadi 3 proses, yaitu penggulungan, penggilingan, dan
sortasi basah. Penggulungan bertujuan untuk membuat daun menjadi
memar dan mengeluarkan cairan sel. Penggilingan bertujuan untuk
mengecilkan ukuran partikel sesuai dengan permintaan pasar,
memotong hasil proses penggulungan, dan memperoleh bubuk
sebanyak-banyaknya. Sedangkan sortasi basah bertujuan untuk
menyeragamkan ukuran bubuk, mendapatkan bubuk sebanyaknya.Suhu pada
ruang penggilingan adalah 20-25oC dengan kelembaban relatif sebesar
85-90%.
4.3. Oksidasi EnzimatisProses oksidasi enzimatis merupakan
proses yang terjadi akibat bertemunya senyawa polifenol dengan
oksigen dari udara dengan bantuan enzim polifenol oksidase. Reaksi
oksidasi tersebut diikuti dengan kondensasi yang menghasilkan
senyawa penentu mutu yaitu theaflavin (kuning) dan thearubigin
(coklat/merah) (Roberts,1958). Proses oksidasi enzimatis ini
merupakan salah satu proses pengolahan teh hitam yang dapat
membedakan dengan pengolahan teh lain.Tujuan dari proses oksidasi
enzimatis adalah : Membuat warna bubuk teh yang dihasilkan menjadi
coklat Memberi kesempatan khusus (inkubasi) bagi bubuk teh untuk
melangsungkan reaksi oksidasi enzimatis Memberi kesempatan enzim
polifenol oksidase dapat bekerja mengkatalisis reaksi oksidasi
senyawa-senyawa polifenol di dalam pucuk teh Menguatkan aroma dan
rasa (taste) dari bubuk Memberi warna seduhan teh yang khasSuhu
pada ruang oksidasi enzimatis adalah diatur antara 21-22oC dan
kelembaban udaranya >90 %. Suhu dan kelembaban merupakan faktor
yang sangat mempengaruhi reaksi oksidasi enzimatis sehingga harus
dikendalikan.4.4. PengeringanTujuan dari proses pengeringan adalah
: Menghentikan reaksi antara senyawa polifenol dan enzim polifenol
oksidase. Mengurangi kadar air bubuk sehingga diperoleh teh kering
dengan kadar air 3-4% sehingga teh menjadi dapat disimpan dalam
jangka waktu yang lama. Memudahkan proses sortasi kering,
pengemasan, dan transportasi dalam perdagangan. Mempertahankan
sifat-sifat spesifik teh saat mencapai kualitas optimum Menambah
daya tahan bubuk teh terhadap serangan jamur dan perubahan keadaan
lingkungan(Arifin,1994)Pengeringan dilakukan dengan menggunakan
Endless Chain Pressure dengan suhu inlet 95-100oC. Sedangkan suhu
outlet adalah 45-50oC. Pengeringan dilakukan selama 20-25
menit.
4.5. Sotasi keringPada tahap ini dilakukan pemisahan bubuk teh
kering berdasarkan ukuran, bentuk, dan warna bubuk teh sehingga
diperoleh teh dengan berbagai macam grade. Selain itu dilakukan
pula pemisahan bubuk teh dari tangkai dan debu yang dapat
mempengaruhi kenampakan dari teh yang dihasilkan.Tujuan dari proses
sortasi adalah : Memisahkan teh kering menjadi beberapa grade yang
sesuai dengan standar yang dikehendaki perdagangan teh.
Menyeragamkan bentuk, ukuran dan warna pada masing-masing grade.
Membersihkan teh kering dari partikel-partikel lainnya (serat,
tangkai, batu, debu, dan sebagainya).(Arifin,1994)Lama tahap
sortasi kering adalah 6 jam. Hal ini dikarenakan harus ada proses
pengulangan terhadap grade yang dihasilkan. Pada tahap sortasi
kering ini terjadi proses pengayakan, pemotongan, penghancuran
(crushing), dan pembersihan.4.6. PengepakanPengepakan adalah upaya
memberikan wadah bagi produk teh hitam agar lebih mudah dalam
proses pengiriman produk pada konsumen atau pasar dan pengiriman
produk ke luar negeri sebagai komoditas ekspor. Pengepakan atau
pengemasan merupakan suatu cara untuk menjaga agar bubuk teh yang
sudah diproduksi dapat dipertahankan kualitasnya dengan cara
melindungi teh dari penyerapan air yang dapat memicu terjadinya
pertumbuhan mikrobia sehingga teh menjadi rusak.Tujuan : Melindungi
produk dari kerusakan atau kontaminasi mikrobia. Mencegah
terjadinya kenaikan kadar air. Memudahkan pengangkutan /
transportasi. Menstandarkan isi karung/kemasan sama, baik berat
maupun jenisnya. Efisiensi dalam penyimpanan di gudang.
Memperpanjang daya simpan teh yang dihasilkan. Menjaga aroma dan
mutu teh hitam.Pengepakan yang dilakukan di UP Tambi adalah dengan
2 cara, yaitu dengan menggunakan karung yang dilapisi dengan
plastik dan dengan menggunakan paper sack. Sebelum dikemas biasanya
juga dilakukan blending yaitu mencampur teh pada grade yang sama
antara produksi hari ini dengan produksi kemarin sehingga diperoleh
teh grade yang sama dan memiliki kenanmpakan yang sama. Blending
dilakukan sesuai dengan permintaan pasar. Blending dilakukan secara
manual maupun dengan menggunakan alat tes bulker.5. Peralatan yang
digunakan dan spesifikasinyaTiap tahapan proses pengolahan teh
hitam membutuhkan peralatan yang mendukung untuk proses tersebut.
Peralatan yang digunakan pada tiap tahapan proses adalah sebagai
berikut :5.1. PelayuanPeralatan yang digunakan pada proses pelayuan
teh adalah :5.1.1. Jembatan timbangJembatan Timbang berfungsi untuk
menimbang pucuk segar yang datang dari kebun.Jembatan timbang ini
menimbang berat pucuk segar yang datang beserta dengan truk pembawa
pucuk segar tersebut. Berat pucuk segar yang ada dapat diketahui
dengan mengurangi berat truk bermuatan pucuk segar dengan berat
truk kosong. Jembatan Timbang berjumlah 1 buah.
Gambar 5.1.1. Jembatan timbang (produksi lokal)
5.1.2. Withering throughWithering through (WT) berfungsi untuk
membeberkan pucuk segar yang akan dilayukan. Withering through
dilengkapi dengan leaf bed yang berfungsi untuk menghamparkan pucuk
segar diatas through dan pintu pada ujung Withering Through untuk
membuang udara bila tidak diperlukan dan lubang pembuangan kotoran
dari dalam through.
Gambar 5.1.2. Withering through (palung pelayuan)Spesifikasi
:Kapasitas = 1300-1500 kg / 18 jamDimensi= panjang = 24 m ; lebar =
1.8 m ; tinggi = 0.94 m Debit udara= 20000-25000 cfmMotor penggerak
= 7,5 HP (14 buah) dan 10HP (3buah)Buatan= Bandung Indonesia
1983Merk = TEHA
5.1.3. BlowerBlower merupakan kipas hembus untuk
menghisap/mendorong aliran udara ke dalam through. Jumlah blower
disesuaikan dengan jumlah withering through, yaitu 17 buah. Volume
udara yang dihasilkan tergantung pada elektromotor dan kipas yang
digunakan.
Gambar 5.1.3. BlowerSpesifikasi dari blower :Dimensi: panjang =
2.6 m ; lebar = 1.48 m ; tinggi = 1.48 m ; diameter lingkar blower
= 125 cm.
5.1.4. Transmissoon ductTransmission duct (ducting) digunakan
untuk mengalirkan udara panas ke Withering Through. Corong udara
panas terbuat dari plat besi. Pada corong udara panas ini terdapat
pintu untuk mengatur aliran udara panas yang akan masuk ke pelayuan
yang dapat ditarik atau didorong. Jika pintu ditarik, udara panas
akan mengalir ke pelayuan dan jika pintu di dorong udara panas
tidak dapat masuk ke pelayuan.
Gambar 5.1.4. Corong Udara Panas (transmission duct)Spesifikasi
Transmission duct:Dimensi = Diameter = 0.37 m ; Panjang = 0.84 m
Jumlah = 17 unit
5.1.5. HeaterHeater berfungsi sebagai alat penghasil udara panas
yang digunakan untuk membantu mempercepat terjadinya proses
pelayuan. Panas yang dihasilkan oleh heater akan dihisap oleh fan
sehingga uap panas akan mengalir dibawah witehring through. Heater
yang digunakan untuk proses pelayuan ini menggunakan bahan bakar
berupa kayu bakar. Heater yang digunakan untuk pelayuan sama dengan
heater yang digunakan pada proses pengeringan.
Gambar 5.1.5. Heater bagian pelayuanSpesifikasi heater :Dimensi
= panjang = 6 m ; lebar = 3 m ; tinggi = 3,5 mMotor Penggerak =
15HP/25HP (Main Fan) 4HP/3HP (Estinguisher Fan) 1HP/1,5HP/2HP
(Burner Heater)Merek= INDO MESINJumlah= 3 unit
5.1.6. Termometer bola basah dan bola keringFungsinya untuk
mengetahui suhu bola basah dan bola kering ruang pelayuan, udara
segar, dan udara campuran. Dengan diketahui suhu bola basah (wet
bulb) dan suhu bola kering (dry bulb) maka dapat diketahui RH serta
hal lain seperti volume spesifik, entalphy dengan melihat pada
psychometry chart.
Gambar 5.1.6. termometer wet bulb (bola basah) dan dry bulb
(bola kering)5.2. Penggilingan dan Sortasi basahPeralatan yang
digunakan untuk proses penggilingan dan sortasi basah pada
pembuatan teh hitam adalah :5.2.1. Open Top Roller (OTR)Open Top
Roller (OTR) berfungsi untuk menggulung, memecah cairan sel pucuk
layu dan menghancurkan pucuk layu. OTR dilengkapi dengan
elektromotor sebagai poros engkol untuk menggerakkan silinder. Pada
ruang penggilingan terdapat 5 buah OTR.Bagian-bagian dari Open Top
Roller (OTR) : Silinder, berfungsi untuk menampung pucuk layu yang
dimasukkan dari bagian atas silinder selama proses penggulungan dan
penggilingan. Silinder terbuat dari plat logam yang tahan korosi
dan pada bagian atas silinder terbuka dan dipasang corong pemasukan
pucuk layu. Silinder diikat dengan ring yang menghubungkan dengan
poros engkol. Meja penggulung, berfungsi untuk menahan pucuk teh
layu yang digulung. Terbuat dari besi cor untuk mendukung kinerja
silinder dan bagian atas yang bersentuhan dengan pucuk teh layu
dilapisi dengan bahan yang tahan korosi. Pada meja penggulung
terdapat conus dan batten. Conus berfungsi untuk melancarkan
sirkulasi pucuk teh yang sedang digiling dan menimbulkan tekanan
massa ke arah horizontal. Conus terletak ditengah-tengah meja
bersatu dengan pintu pengeluaran massa pucuk teh giling. Battens
berfungsi untuk melancarkan sirkulasi massa akibat gaya sentrifugal
yang menuju conus serta menggulung dan memotong pucuk teh. Battens
melekat diatas meja mengelilingi conus. Battens terbuat dari metal
yang berbentuk bulan sabit mirip pisau. Makin besar ukuran battens
dan semakin tajam sudutnya makin besar pula daya potongnya. Kaki
Penyangga, terbuat dari besi cor yang diletakkan dan disambung
dengan baut pada pondasi beton. Berfungsi untuk menyangga meja
penggulung, silinder dan dudukan poros. Motor penggerak OTR,
berfungsi untuk menggerakan silinder OTR.
Gambar 5.2.1. Mesin penggulung daun teh layu tipe Open Top
Roller
Spesifikasi OTR : Kapasitas : 350 375 kg / 45 menitDiameter: 47
inchiTegangan: 20 Hp (4 buah) / 25 Hp (1 buah)Produksi:TEHA
BandungJumlah: 5 Unit
5.2.2. Gerobak penampungGerobak penampung berfungsi sebagai alat
untuk memindahkan bubuk penggulungan menuju tahapan penggilingan.
Setelah bubuk selesai digiling dari OTR, bubuk dimasukkan ke dalam
gerobak penampung dengan membuka cones OTR. Gerobak ini terbuat
dari alumunium tebal. Gerobak ini juga dilengkapi dengan roda untuk
memudahkan pada saat pengangkutan.
Gambar 5.2.2. Gerobak penampung produksi lokalSpesifikasi
Gerobak Penampung :Dimensi :panjang = 1.58 mlebar = 1.32 mkedalaman
= 0.4 mtinggi dari tanah= 0.2 mKapasitas= 250 kgJumlah= 2
unitProduksi= Tambi (buatan sendiri)
5.2.3 Rotorvane 15Rotorvane berfungsi untuk mengecilkan ukuran
partikel dengan penekanan dan penyobekan, menyeragamkan ukuran
partikel, mempertinggi persentase bubuk teh yang bermutu tinggi dan
memperbaiki hasil seduhan teh hitam.Mesin ini terdiri dari sebuah
silinder horizontal utama dengan bagian-bagian dudukan penyangga
yang dibuat dari plat dasar. Corong pemasukan terletak di bagian
belakang silinder. Pada bagian pengeluaran terletak sepasang pintu
pengatur tekanan.
Gambar 5.2.3. Mesin penggiling daun teh (Rotorvane
15)Spesifikasi Rotorvane :Dimensi= panjang = 2.25 m ; lebar = 0.66
mUkuran = 15 inchiKapasitas = 1200 kg/jamMotor penggerak = 20
HPJumlah putaran = 40 putaran per menitMerk = GEM INDIAJumlah = 3
unit5.2.4. ConveyorConveyor berfungsi untuk membantu pengangkutan
bubuk teh secara kontinyu dari alat / mesin yang satu ke alat /
mesin yang lain, dengan jumlah bubuk yang relatif tetap karena
dilengkapi dengan pengatur ketebalan. Jumlah Conveyor yang
digunakan di proses penggulungan, penggilingan dan sortasi basah
adalah 7 buah.5.2.5. Rotary Roll Breaker (RRB)Rotary Roll Breaker
(RRB) berfungsi untuk memecah gumpalan sehingga pucuk tergiling
yang menggumpal akan terurai. Apabila terdapat pucuk tergiling yang
menggumpal, maka pada proses pengayakan bubuk yang lolos ayakan
hanya sedikit, sehingga persentase bubuk kasar (badag) akan besar.
Selain itu, RRB juga berfungsi untuk mendinginkan suhu bubuk yang
keluar dari RV. Supaya enzim dalam bubuk tidak inaktif sebelum
oksidasi enzimatis. Ukuran mesh RRB I dan RRB II adalah 6-6-7, RRB
III adalah 6-7-8. Sewaktu-waktu ukuran mesh RRB dapat diganti
sesuai permintaan pasar terhadap grade teh.
Gambar 5.2.5. Alat sortasi basah teh (Rotary Roll Breaker)
Spesifikasi RRB : Dimensi= panjang ayakan = 4 m ; lebar ayakan =
1.30 mKapasitas= 450 kg/jamMotor penggerak= 2 HPJumlah Putaran=
135-155 putaran per menitMerk= FA TEHA / INDO MESINJumlah= 3
unit5.2.6. Ball breakerBall Breaker berfungsi untuk memecah
gumpalan pucuk yang keluar dari Rotorvane sehingga dapat
mempermudah proses pengayakan yang dilakukan oleh RRB. Selain itu
juga untuk menurunkan suhu bubuk yang keluar dari Rotorvane. Jumlah
ball breaker yang digunakan ada 4 buah.
Gambar 5.2.6. Mesin pemecah gumpalan teh basah (Ball
Breaker)5.2.7. GhoogiGhoogi digunakan untuk mendapatkan bubuk
sesuai dengan ukuran yang telah ditetapkan pabrik dan mendinginkan
suhu bubuk, fungsi ghoogi mirip dengan fungsi RRB. Bubuk yang lolos
ayakan ghoogi disebut bubuk V dan yang tidak lolos disebut badag.
Di UP Tambi, Ghoogi yang digunakan 1 unit.
Gambar 5.2.7. Alat sortasi basah teh (Ghoogi)
Spesifikasi :Dimensi= panjang ayakan ghoogi = 4 m ; diameter
ghoogi = 1.5 mKapasitas= 1200 kg/jamMotor penggerak= 2 HPJumlah
putaran= 20 putaran per menitMerk= GEM INDIA5.2.8.
HumidifierHumidifier adalah alat yang berfungsi untuk menjaga
kelembaban dengan pengabutan di ruang penggilingan dan ruang
oksidasi enzimatis. Prinsip kerja alat ini yaitu air yang
dipompakan melalui pipa akan keluar dari kran dan menyembur ke
bagian belakang baling-baling saat klep dibuka. Akibat pergerakan
baling-baling, air akan terhembus ke udara menjadi butir-butir air
halus.
Gambar 5.2.8. HumidifierSpesifikasi Humidifier :Jumlah: 4 unit
(ruang oksidasi enzimatis 2 unit, ruang penggilingan 2
unit)Produksi : Hongkong dan India
5.3. Oksidasi Enzimatis5.3.1. BakiBaki oksidasi enzimatis
digunakan sebagai tempat bubuk teh basah yang mengalami oksidasi
enzimatis. Baki oksidasi enzimatis terbuat dari alumunium dengan
tebal 1,5 mm dan terdapat lubang-lubang di bawahnya yang berfungsi
untuk mengoptimalkan reaksi oksidasi enzimatis bubuk teh basah.
Gambar 5.3.1. Baki fermentasi
Spesifikasi baki oksidasi enzimatis :Dimensi= panjang = 0.77 m
Lebar= 0.6 m Tinggi= 0.08 mTinggi bubuk= 0.07 mJumlah= 425 buah
5.3.2. Rak penampung/TroliTroli oksidasi enzimatis digunakan
untuk menempatkan dan mengangkut baki yang telah diisi bubuk teh
basah, hasil sortasi basah yang akan mengalami proses oksidasi
enzimatis. Pada setiap ujung alas troli terdapat roda untuk
memudahkan pergerakan troli.
Gambar 5.3.2. Rak penampungSpesifikasi rak penampung : Troli
besarDimensi: panjang= 0.99 m Lebar= 0.88 m Tinggi= 1.25 mBahan:
besiKapasitas: 14 bakiJumlah: 3 buahProduksi: Tambi (buatan
sendiri) Troli kecilDimensi: panjang= 1.04 m Lebar= 0.77 m Tinggi=
1.33 mBahan: besiKapasitas: 8 10 bakiJumlah: 30 buahProduksi: Tambi
(buatan sendiri)
5.4. Pengeringan5.4.1. Endless Chain PressureEndless Chain
Pressure merupakan jenis mesin pengering yang digunakan di UP.
Tambi. Jumlah ECP yang ada adalah 3 buah dan jenisnya ada 2 yaitu
Two circuit dryer sebanyak 2 buah dan Three circuit dryer sebanyak
1 buah.
Gambar 5.4.1. Endless Chain Pressure (ECP)Spesifikasi : Two
circuit drierDimensi= panjang = 8.1 m ; lebar = 2.12 m ; tinggi =
1.88 mBahan= baja Kapasitas= 250 teh kering/jamJumlah trays= 308
dan 260 buahMerk= INDO MESINJumlah = 2 unit
Three circuit drierDimensi = panjang = 8.1 m ; lebar = 2.12 m ;
tinggi = 1.88 mBahan= baja Kapasitas= 300 teh kering/jamJumlah
trays= 366 buahMerk= INDO MESINJumlah = 1 unit5.4.2. Bak
penampungAlat ini berfungsi untuk menampung teh yang baru keluar
dari mesin pengering dan mendinginkannya karena suhu keringan yang
berasal dari mesin pengering dapat memacu reaksi kimia lanjutan
sehingga menurunkan mutu. Selain itu, alat ini juga dipakai untuk
membawa bubuk kering ke ruang sortasi kering.
Gambar 5.4.2. Bak penampung teh kering dan Troli
Spesifikasi :
36
Tempat penampungPanjang: 1,59 mLebar: 0,7 mTinggi:0,8 mBahan:
besi
5.4.3. HeaterHeater berfungsi untuk menghasilkan udara panas
yang digunakan untuk melayukan pucuk segar dan mengeringkan bubuk
teh dan badag setelah mengalami proses oksidasi enzimatis. Bahan
bakar yang digunakan adalah kayu bakar. Prinsip kerja dari heater
yaitu panas hasil pembakaran disemburkan oleh nozzle yang mempunyai
kemiringan 60. Panas tersebut akan ditarik dan didorong oleh main
fan menuju mesin pengering.
Gambar 5.4.3. Heater bagian pengeringan
Spesifikasi dari heater:Dimensi= panjang = 6m ; lebar = 3m ;
tinggi = 3,5mJumlah= 3 buahMotor Penggerak = 15Hp/25Hp (Main Fan)
4Hp/3Hp (Estinguisher Fan) 1Hp/1,5Hp/2Hp (Burner Heater)Merk= INDO
MESIN
5.5. Sortasi Kering5.5.1. Bubble trayBubble tray berfungsi
memisahkan partikel bubuk dan tulang daun teh berdasarkan ukuran.
Alat ini memiliki 2 buah tray (atas dan bawah) dan 5 buah corong
(C1, C2, C3, C4, dan C5). Mesin ini terbuat dari aluminium anti
karat dan diberi kerangka kayu dengan tiang penyangga dari besi.
Kerangka dihubungkan dengan poros engkol yang digerakkan dengan
elektromotor.
Gambar 5.5.1 Alat sortasi kering tipe Bubble Tray
Spesifikasi Bubble Tray :a. Panjang ayakan atas= 3.30 mLebar
ayakan atas= 0.94 mPanjang ayakan bawah= 3.34 mLebar ayakan bawah=
0.95 mUkuran lubang ayakan atas= 8 mmUkuran kubang ayakan bawah = 9
mmKapasitas= 600-800 kgMotor Penggerak= 3.5 HP/2HPKemiringan
ayakan= 10oMerek = INDO MESINJumlah= 1 unit5.5.2. VibrexVibrex
merupakan alat yang digunakan untuk membersihkan atau memisahkan
teh dari serat dan debu sehingga teh yang dihasilkan akan menjadi
lebih bersih. Vibrex yang terdapat di UP Tambi sebanyak 5 unit
dengan masing masing unit dilengkapi dengan roller dan ebonit
sebanyak 6 unit.
Gambar 5.5.2. Alat sortasi kering tipe Vibrex
Spesifikasi vibrex : 6. Dimensi= panjang = 4 m ; lebar = 1 m ;
Jumlah roller= 6 unitPanjang roller= 0.87 mDiameter roller= 0.31
mJarak antar roller= 0.32 mKapasitas= 400-600 kg/jamMotor
Penggerak= 0.5 HP/2 HPKemiringan = 20oMerk= INDO MESIN
5.5.3. ChootaChota berfungsi untuk memisahkan bubuk teh
berdasarkan grade menurut besar kecilnya ukuran partikel. Ukuran
mesh pada chota adalah sebagai berikut:BOP: Lolos mesh 12, tertahan
mesh 14BOPF: Lolos mesh 14, tertahan mesh 20PF: Lolos mesh 20,
tertahan mesh 24DUST: Lolos mesh 24, tertahan mesh 32
Gambar 5.5.3. Alat sortasi kering tipe Chota
Spesifikasi Chota Shifter : Panjang ayakan atas = 2.41 mLebar
ayakan atas = 0.80 mPanjang ayakan bawah = 2.98 mLebar ayakan bawah
= 0.80 mKapasitas= 600-700 kgMotor Penggerak= 1 HPJumlah Putaran=
135 putaran per menitBuatan = BandungJumlah= 3 buah5.5.4.
CutterCutter digunakan untuk mengecilkan ukuran teh dengan cara
memotong. Cutter terdapat pada proses sortasi line 2 sebelum chota.
Cutter digunakan untuk mendapatkan ukuran bubuk sesuai grade yang
diinginkan sebanyak-banyaknya. Biasanya digunakan untuk memotong
bubuk teh grade kedua.
Gambar 5.5.4. Alat sortasi kering tipe CutterSpesifikasi cutter
:Jumlah = 1 unitkapasitas = 400 kg teh kering/jam.Produksi =
BandungTahun Produksi = 19995.5.5. CrusherCrusher berfungsi untuk
mengecilkan ukuran partikel bubuk teh kering dengan cara memipihkan
tulang dan batang teh. Alat ini terdapat pada proses sortasi line 3
sebelum chota dan digunakan untuk memipihkan badag. Alat ini
dilengkapi dengan 2 buah silinder yang saling berhimpit dan
berfungsi sebagai penekan. Crusher yang digunakan di UP Tambi
sebanyak 1 unit yang berada diantara vibreks dan chota.
Gambar 5.5.5. Alat sortasi kering tipe Crusher
Spesifikasi Crusher : Dimensi= 0.6 m (lebar belt roll)Kapasitas=
300-400 kgMotor Penggerak= 2 HP
5.5.6. WinnowerWinower merupakan alat yang digunakan untuk
membersihkan debu dan partikel lain yang ringan yang tercampur
dalam teh berdasarkan berat jenisnya. Pemisahanya dengan
menggunakan penghisapan dengan tenaga angin. Pada bagian bawah tea
winnower, dipasang corong-corong penampung bubuk teh kering dengan
jumlah 19 corong yang dilengkapi dengan klep yang dapat dibuka.Pada
winnower terjadi pembersihan grade teh dari debu dan pemurnian
grade teh berdasarkan berat partikel. Saat bubuk teh diumpankan ke
dalam winnower, partikel yang lebih berat akan jatuh ke corong yang
lebih depan, sedangkan partikel yang lebih ringan akan jatuh ke
corong yang lebih belakang.
Gambar 5.5.6. Alat sortasi kering tipe Winower
Spesifikasi winnower :b. Dimensi: panjang = 12 mlebar = 0.5
mtinggi = 3.5 m kapasitas= 550-800 kgmotor penggerak = 4 HPmerk= FA
TEHAJumlah= 1 unitWinower II untuk BOP,BOPF,BM,BTDimensi: panjang =
8.22 mlebar = 0.52 mtinggi = 1.84 m tinggi dari tanah = 3.08Jumlah=
1 unit
5.5.7. Conveyor Conveyor digunakan sebagai material handling
antara satu alat dengan alat yang lain. Conveyor yang terdapat di
ruang sortasi umumnya berupa elevator conveyor.
Gambar 5.5.7. Conveyor
5.5.8. Exhaust fanAlat ini berfungsi untuk menghisap debu dan
kotoran dari ruang sortasi kering ke luar ruangan. Selain itu,
untuk menjaga kebersihan ruangan sortasi. Spesifikasi exhaust fan
:a. b. Exhaust fan ukuran besar ( di ruang sortasi kering)Panjang=
1.54 mLebar= 1.50 mDiameter= 1.16 mc. Exhaust fan ukuran kecil (di
gudang)Panjang= 0.78 mLebar= 0.78 mDiameter= 0.63 m
5.5.9 Timbangan dudukBerfungsi untuk mengetahui berat teh kering
yang sudah dikemas. Kapasitas 100 kg berjumlah 1 unit.
41
III. PENYELESAIAN TUGAS1. Cara pendekatan masalahUntuk dapat
mengetahui apakah pabrik masih mampu mengolah bahan mentah apabila
luas area kebun diperluas dua kali lipatnya maka diperlukan
pendekatan melalui informasi kapasitas pabrik dan bahan mentah yang
diolah setiap harinya. Data yang dapat digunakan untuk
menyelesaikan masalah tersebut, antara lain : Luas kebun yang ada
Produksi kebun setiap harinya Umur tanaman teh yang ada Sistem
pemetikan pucuk Kapasitas tahapan tiap proses Kapasitas pabrik
Produksi kebun dalam kondisi kebun ideal Luas kebun setelah
dinaikkan 2 kali lipat Produksi pucuk teh setelah luas kebun
dinaikkan 2 kali lipat Produksi kebun ideal setelah luasnya 2 kali
lipat
2. Penyelesaian tugasTugas Perancangan Pabrik II tersebut dapat
diselesaikan dengan cara mengetahui beberapa informasi, yaitu
sebagai berikut :2.1. Luas kebun dan produksinya tiap
hariPerkebunan teh yang terdapat di UP Tambi ada 4 blok kebun,
yaitu blok Taman, Panama, Pemandangan, dan Tanah Hijau. Luas kebun
yang dapat menghasilkan pucuk teh adalah 238,57 Ha. Rincian luas
dari perkebunan di UP Tambi dapat dilihat pada Tabel 2.1.1 :Tabel
2.1.1. Luas areal kebun Tahun 2012 UP TambiNo.BlokLuas (Ha)Jumlah
TMReplantingPembibitanJumlah (Ha)
TTMTMM
1.Taman 7,1146,1253,234,6653,89
2.Pemandangan 15,6061,1676,7676,76
3.Panama 17,9949,2467,232,621,5071,35
4.Tanah Hijau26,8418,5141,3541,35
JUMLAH63,54175,03238,577,281,50247,35
Setelah luas total dari kebun yang ada diketahui, maka
diperlukan informasi tentang produksi pucuk segar untuk setiap
harinya yang akan diolah di pabrik. Jumlah pucuk yang akan diolah
di pabrik untuk setiap harinya dapat diketahui dari fluktuasi
produksi pucuk teh selama 10 tahun terakhir yang dapat dilihat pada
Tabel 2.1.2. berikut ini :Tabel 2.1.2. Produksi Pucuk selama 10
tahun terakhir
TahunProduksi per tahun (kg)
20033.031.931
20042.872.723
20053.309.899
20062.985.587
20073.574.912
20083.388.798
20092.624.055
20102.849.208
20113.156.980
20123.376.549
(Anonim,2012)Dari data produksi pucuk teh selama 10 tahun
terakhir dapat diketahui fluktuasinya dengan cara membuat grafik
penerimaan pucuk selama 10 tahun terakhir, yaitu pada Gambar 2.1.1.
berikut ini:
Gambar 2.1. Grafik fluktuasi penerimaan pucuk selama 10 tahun
terakhir
Dari grafik tersebut, dapat diketahui bahwa produksi pucuk
paling tinggi adalah pada tahun 2007 yaitu sebesar 3.574.912 kg
pucuk segar/tahun. Dalam 1 tahun terdapat 300 hari kerja sehingga
jumlah pucuk teh yang harus diolah di pabrik untuk setiap harinya
adalah 11.916,37 kg pucuk segar/hari.
2.2. Umur tanaman tehTanaman teh yang ada di UP Tambi ini
rata-rata berumur 17 tahun. Umur tanaman teh di UP Tambi tidak
bervariasi sehingga perkebunan teh yang ada bukan merupakan kebun
ideal. Seharusnya kebun dibuat ideal agar kebutuhan pucuk pabrik
terus terpenuhi. Hanya sedikit dari luas total kebun yang digunakan
untuk pembibitan dan tidak ada di setiap blok kebun. Hal ini akan
menyulitkan saat kebun harus dilakukan replanting untuk mengganti
tanaman yang sudah tua dan produksinya rendah. Tanaman yang akan
diganti harus ditebang terlebih dahulu sehingga jika umur tanaman
teh yang ada tidak bervariasi maka ketika harus ada replanting maka
tanaman harus ditebang semua. Hal ini menyebabkan kebutuhan pucuk
tidak terpenuhi.Jika kebun merupakan kebun ideal maka semua umur
ada sehingga ketika replanting tidak semua tanaman ditebang
sehingga pasokan pucuk tetap terjaga dan tidak terlalu mempengaruhi
produksi teh kering. Jika tidak dilakukan replanting maka semakin
lama produksi pucuk akan semakin rendah karena produktivitas
tanaman teh yang sudah tua semakin menurun. Hal ini sangat
berpengaruh dengan produksi teh kering yang dihasilkan juga semakin
rendah sehingga tidak dapat memenuhi kebutuhan pasar. Jika kebun
dalam kondisi yang ideal maka produksi pucuk dapat terus
terjaga.
2.3. Sistem pemetikan pucukUP Tambi menerapkan sistem gilir
petik dalam pemetikan pucuk teh. Gilir petik yang diterapkan di UP
Tambi adalah 20 hari. Hal ini dikarenakan pemetikan dilakukan
dengan menggunakan gunting sehingga waktu yang dibutuhkan agar
pucuk yang sudah dipetik menjadi siap untuk dipetik lagi semakin
lama. Cara pemetikan dengan sistem gilir petik adalah setiap blok
kebun yang terdiri dari 15 nomor kebun tidak dipetik secara
bersamaan. Setiap hari, luas kebun yang harus dipetik adalah 1/20
dari luas total blok, sehingga ketika luas yang terakhir dipetik
selesai maka luas yang pertama dipetik sudah siap untuk dipetik
lagi. Hal ini bertujuan untuk tetap menjaga pasokan pucuk ke pabrik
sehingga fluktuasi pasokan pucuk tiap harinya tidak terlalu
signifikan. Selain menerapkan sistem gilir petik, UP Tambi juga
menerapkan sistem pangkas tanaman teh yang dilakukan setiap tahun
dengan luas kabun tiap pangkas adalah 25% dari luas blok.
2.4. Kapasitas tiap tahapanKapasitas tiap tahapan perlu
diketahui untuk menentukan kapasitas dari pabrik pengolahan teh
hitam. Kapasitas pabrik ditentukan dari kapasitas tahapan proses
yang paling kecil (bottle neck).
2.4.1. Pelayuan Withering Through, jumlah alat 17 unit Dimensi
palung: p = 24 m l = 1,8 m t = 0,3 m Jumlah fan: 17 buah Debit
udara: 25000 cfm Waktu operasi 18 jam. Sifat udara pelayuan : Tdb
(0C)RH (%)H (gr/kg UK)V (m3/kg UK)
Udara masuk (in)257015,60,8425
Udara keluar (out)247014,60,8386
H = 15,6 gr/kg UK 14,6 gr/kg UK = 1 gr/kg UK Jumlah air yang
dapat diuapkan= jumlah udara pengering per jam x H= = 48.968,2997
gr air Jumlah air yang harus dihilangkan pada proses pelayuan
:Kapasitas 1 palung= 1500 kg pucuk segarKa awal= 80 % ( 300 kg
padatan dan 1200 kg air)Ka akhir= 46 % (300 kg padatan dan 255,55
kg air) Air yang harus diuapkan = 1200 kg 255,55 kg = 944,45 kg =
944.450 gr air
Waktu yang diperlukan untuk proses pelayuan== 19,28 jam
Kapasitas penguapan proses = 944,45 kg air/19,28 jam
Kapasitas ekuivalen pucuk segar= x x x x 17 palung = 25.500 kg
pucuk segar/hari
2.4.2. Penggilingan dan sortasi basah2.4.2.1.Kapasitas Open Top
Roller Jumlah alat : 5 unit Waktu 1 operasi : 45 menit Waktu daur
(batch) : 55 menit Dimensi OTR:
Maka volumenya adalah:Volume Bangun I = = = 0,3715 m3 Volume
Bangun II = =)- = 1,93 ( 0,37 + 1,34) 0,0001= 0,2199 m3Volume
Bangun III= = = 1,2388 m3Maka volume totalnya adalah= 0,3715 m3 +
0,2199 m3 + 1,2388 m3= 1,8302 m3
Asumsi terpakai 90 %, jadi volume OTR terpakai = 90% x 1,8302
m3=1,6472 m3 Kapasitas OTR= = = 347,5592 kg pucuk layu / 55 menit
Kapasitas OTR selama 1 hari (7 jam) Dalam 7 jam OTR mampu
beroperasi sebanyak 7 kali, sehingga kapasitas total OTR selama 7
jam = kapasitas OTR x 7 kali/7 jam= 347,5592 kg pucuk layu x 7
kali/7 jam= 2.432,9144 kg pucuk layu/7 jam Kapasitas total OTR (5
unit)= =2.432,9144 kg pucuk layu/7 jam x 7 jam/harix 5
unit=12.164,572 Kapasitas total OTR equivalent terhadap pucuk
segar/7 jam== 32844,6728 kg pucuk segar/7 hari = 32844,6728 kg
pucuk segar/hari Kapasitas OTR equivalent teh kering/7 jam=
rendemen x 32844,6728 kg pucuk segar/7 jam= 20,62 % x 32844,6728 kg
pucuk segar/7 jam= 6772,5715 kg teh kering/7 jam= 6772,5715 kg teh
kering/hari2.4.2.2. Kapasitas Rotorvane Jumlah alat = 4 unit
Diameter silinder (DS) RV 1 = 15 inchi = 0,381 m Diameter poros
(DP1) = 0,16 m Panjang silinder = 88 cm = 0,88 m Jumlah ulir = 1
buah Jarak pisau pemotong = 0,03 m Putaran poros 1 = 40 rpm Luas
penampang silinder (LS) 1 =/4 x DS2 = /4 x (0,381)2 = 0,1140 m2
Luas penampang poros (LP) = /4 x DP2 = /4 x (0,16)2 = 0,0201 m2
Rotorvane memiliki 11 sudu dengan volume bubuk dalam rotorvane
sekitar 64 %. Kapasitas RV 15 inchi= (LS-LP)xBulk density pucuk
tergulung x putaran poros x jarak ulir x 64 %= (0,1140 m2 - 0,0201
m2 ) x 235 kg pucuk tergulung/m3 x 40 putaran/menit x 0,03 m x 64
%= 16,9471 kg pucuk tergulung/menit Kapasitas total RV 15 inchi per
hari= 16,9471 kg pucuk tergulung/menit x 420 menit/hari= 7.117,782
kg pucuk tergulung/hari Kadar air pucuk tergulung diasumsikan sama
dengan kadar air pucuk layu. Oleh karena itu kapasitas RV I
ekuivalen terhadap pucuk segar= Kapasitas RV I equivalent terhadap
teh kering
Kapasitas Mesin Rotorvane 15 inchi 2 Asumsi lolos ayakan RRB I
adalah 40% Maka, kapasitas RV 2 =
Kapasitas RV 2 ekuivalen terhadap pucuk segar
Kapasitas RV 2 ekuivalen terhadap teh kering
Kapasitas Mesin Rotorvane 15 inchi 3 Asumsi lolos ayakan RRB II
adalah 60% Maka, kapasitas RV 3 =
Kapasitas RV 3 ekuivalen terhadap pucuk segar
Kapasitas RV 3 ekuivalen terhadap teh kering
Kapasitas Mesin Rotorvane 15 inchi 4 Asumsi lolos ayakan RRB II
adalah 80% Maka, kapasitas RV 3 =
Kapasitas RV 4 ekuivalen terhadap pucuk segar
Kapasitas RV 4 ekuivalen terhadap teh kering
Kapasitas total tahap penggilingan= 19218,2036 + 11530,9221 +
4612,3689 + 149,4715= 35510,9661 kg pucuk segar/hari2.4.2.3.
Kapasitas Rotary Roll BeakerDimensi RRB: Panjang ayakan=4 m
Lebar ayakan=1.30 m
Bulk density pucuk hasil penggulungan=235 kg/m3
Jumlah RRB=3
Waktu sekali proses=0.52 menit
Kapasitas RRB= Kec. Bubuk melewati RRB x lebar RRB x tebal
hamparan x densitas pucuk tergulung x waktu operasi =x 1,3 m x
0,029 m x 235 kg/m3x 420 menit/hari = 28.623 kg pucuk
tergulung/hari Kapasitas ekuivalen terhadap pucuk segar x 28.623 kg
pucuk tergulung/hari = 77282,8728 kg pucuk segar/hari Kapasitas
ekuivalen terhadap teh kering
Jumlah RRB sebanyak 3 sehingga kapasitas total RRB adalah =
77282,8728 kg pucuk segar/hari x 3= 231848,6184 kg pucuk
segar/hari2.4.2.4. Kapasitas GhoogiDimensi: Panjang ayakan ghoogi=
4 m Diameter ghoogi = 1,5 m Lebar hamparan= 0.07 m Tebal hamparan =
0.03 m Waktu untuk melewati ghoogi = 3detik Bulk density bubuk
kasar 4 = 316 kg/m3 Kapasitas googhy=Kec. Bubuk melewati goghy x
lebar hamparan teh x tebal hamparan x densitas pucuk tergulung x
waktu operasi = 3 x 420 menit/hari = 22.296,96 kg bubuk /hari
Kapasitas ekuivalen terhadap pucuk segar
Kapasitas ekuivalen terhadap teh kering
Kapasitas total tahap sortasi basah = kapasitas RRB + ghoogi =
231848,6184 + 60202,3940 = 292051,0124 kg pucuk segar/hari2.4.3.
Kapasitas Oksidasi enzimatisTotal baki :425 bakiBaki untuk bubuk I
- badag:Dimensi: Panjang baki bagian atas = 0.77 m Panjang baki
bagian bawah = 0.57 m Lebar baki bagian atas = 0.57 m Lebar baki
bagian bawah = 0.38 m Luas baku bagian atas= 0.77 x 0.57 = 0.4389
m2 Luas baku bagian bawah= 0.57 x 0.38 = 0.2166 m2 Luas rata-rata =
0.3278 m2 Tinggi bubuk= 0.07 m2 Bulk density rerata bubuk II= 435
kg/m3 Bulk density rerata bubuk III=381 kg/m3 Bulk density rerata
bubuk IV = 364 kg/m3 Bulk density rerata bubuk V =316 kg/m3 Bulk
density rerata badag= 385 kg/m3
II I II
Volume baki Volume I = p x l x t = 0.57 x 0.38 x 0.07 = 0.0152
m3 Volume II = 1/3 x luas alas x tinggi = 1/3 x (1/2 x 0.19 x 0.07)
x 0.57 m3 = 0.0013 m3 Volume II (arah samping) = 1/3 x (1/2 x 0.2 x
0.07) x 0.38 m3 = 0.0008 m3 Volume baki = 0.0173 m3 Kapasitas baki
bubuk II = volume baki x bulk density bubuk= 0.0173 m3x 435 kg/m3=
7,5255 kg bubuk /baki Kapasitas baki untuk bubuk II dalam setiap
hari= jumlah baki x kapasitas setiap baki/pemakaian x jumlah
pemakaian/hari= 90 baki x 7,5255 kg bubuk /baki x 7 jam/hari=
4.741,065 kg bubuk II/hari Kapasitas baki bubuk III = volume baki x
bulk density bubuk III= 0.0173 m3x 381 kg/m3= 6,5913 kg bubuk /baki
Kapasitas baki untuk bubuk III dalam setiap hari= jumlah baki x
kapasitas setiap baki/pemakaian x jumlah pemakaian/hari= 80 baki x
6,5913 kg bubuk /baki x 7 jam/hari=3.691,128 kg bubuk III/hari
Kapasitas baki bubuk IV= volume baki x bulk density bubuk IV=
0.0173 m3x 364 kg/m3= 6,2972 kg bubuk /baki Kapasitas baki untuk
bubuk IV dalam setiap hari= jumlah baki x kapasitas setiap
baki/pemakaian x jumlah pemakaian/hari= 80 baki x 6,2972 kg bubuk
/baki x 7 jam/hari= 3.526,432 kg bubuk IV/hari Kapasitas baki bubuk
V= volume baki x bulk density bubuk V= 0.0173 m3x 316 kg/m3= 5,4668
kg bubuk /baki Kapasitas baki untuk bubuk V dalam setiap hari=
jumlah baki x kapasitas setiap baki/pemakaian x jumlah
pemakaian/hari= 85 x 5,4668 kg bubuk /baki x 7 jam/hari= 3.252,746
kg bubuk V/hari Kapasitas baki Badag = volume baki x bulk density
badag= 0.0173 m3x 385kg/m3= 6,6605 kg bubuk /baki Kapasitas baki
untuk badag dalam setiap hari= jumlah baki x kapasitas setiap
baki/pemakaian x jumlah pemakaian/hari= 90 x 6,6605 kg bubuk /baki
x 7 jam/hari= 4.196,115 kg badag/hari Kapasitas total pada oksidasi
enzimatis / hari = 4.741,065+ 3.691,128 + 3.526,432+ 3.252,746 +
4.196,115 = 19.407,486 kg bubuk basah / hari Kapasitas ekuivalen
terhadap pucuk segar = x 19.407,486 kg bubuk basah / hari =
52400,7361 kg pucuk segar / hari Kapasitas ekuivalen terhadap teh
kering
Tidak terdapat kapasitas terpasang pada alat. Sehingga kapasitas
tahap oksidasi enzimatis adalah 52400,7361 kg pucuk segar/hari atau
setara dengan kg teh kering/hari.2.4.4. Pengeringan Kadar air bubuk
basah = 46% Kadar air bubuk kering = 4% Jumlah bubuk basah = 555,55
kg (padatan = 300 kg dan air = 255,55 kg) Jumlah air pada bubuk
kering : 4 (air + 300) = 100 x airAir = 12,5 kg
Air yang harus diuapkan = 255,55 kg 12,5 kg= 243,05 kg air/
555,55 kg bubuk basah= 0,4372 kg air/ kg bubuk basah Sifat udara
pengeringan :Tdb (0C)RH (%)W (gr/kg UK)V (m3/kg UK)
Udara masuk (in)1001351,0656
Udara keluar (out)505045
Kemampuan mengikat uap air (W) = W2 - W1= 45 35= 10 gr/kg UK
Debit udara yang masuk = 20.000 cfm x 0,0283 m3/ft3 = 566,4
m3/menit Jumlah air yang diuapkan = debit udara pengering x
1/volume spesifik x W= 566,4 m3/menit x 1/1,0656 m3/kg UK x 10
gr/kg UK= 5315,3153 gr air/menit Skema proses pengeringan :
F (gr/menit)P (gr/menit)
F (gr/menit)P (gr/menit)
Nilai F diperoleh dari :
F = 12149,4483 gr bubuk basah/menitF = 12,15 kg bubuk
basah/menitNilai P diperoleh dari :
P = 4519,7944 gr bubuk kering/menitP = 4,52 kg bubuk
kering/menit Kapasitas equivalen pucuk segar=
= 14175,14 kg pucuk segar/hari Jumlah alat pengering sebanyak 3
buah sehingga kapasitas tahap pengeringan adalah := 14175,14 kg
pucuk segar/hari x 3= 42525,42 kg pucuk segar/hari2.4.5. Sortasi
keringBubble Tray Bubble tray ; untuk bubuk II-V Dimensi:Panjang
ayakan atas= 3.30 mLebar ayakan atas= 0.94 mPanjang ayakan bawah=
3.34 mLebar ayakan bawah= 0.95 mKetebalan teh kering dalam ayakan
bagian atas = 0.005 mKetebalan teh kering dalam ayakan bagian atas
= 0.002 mWaktu proses( masuk keluar)= 2 menitDensitas = 308.375
Kapasitas Bubble Tray = kecepatan bubuk melewati buble tray x
ketebalan teh x lebar ayakan x densitas teh x waktu operasi /hari
Pada ayakan bagian atas:= = 2.008,8164 kg teh hasil sortasi kering
/hari Pada ayakan bagian bawah== 821,9180 kg teh hasil sortasi
kering/hari Total untuk bubble tray adalah : (2.008,8164 +821,9180
) kg teh hasil sortasi kering/hari= 2.830,7344 kg teh hasil sortasi
kering / hari. Kapasitas ekuivalen:
CrusherBerdasarkan kapasitas yang terpasang pada alat, kapasitas
total crusher =400 kg teh kering/jam. Sehingga kapasitas ekuivalen
crusher dalam satu hari adalah
Chota Chota : untuk bubuk I badag Dimensi: Panjang ayakan atas =
panjang ayakan bawah = 2.01 mLebar ayakan atas = lebar ayakan
bawah= 1.08 mTebal teh dalam chota bagian atas= 0.01 mTebal teh
dalam chota bagian bawah= 0.004 mLebar hamparan teh dalam chota= 1
mWaktu 1 x proses ( dari masuk keluar )= 23 detik Kapasitas Chota=
kecepatan bubuk melewati chota x ketebalan teh x lebar ayakan x
densitas teh x waktu operasi /hari Pada ayakan bagian atas:==
14.797,7152 kg teh hasil sortasi kering /hari Pada ayakan bagian
bawah== 5.919,0861 the hasil sortasi kering/hari Total untuk chota
adalah : (14.797,7152 +5.919,0861) kg teh hasil sortasi
kering/hari= 20.716,8013 kg teh hasil sortasi kering / hari.
Kapasitas ekuivalen:
VibreksVibrek I: Dimensi:
Panjang=9.19 m Lebar = 1.20 mJumlah roller= 12 unitPanjang
roller= 0.87 mDiameter roller =0.31 mJarak antar roller= 0.32
mJarak antara roller no 6 ke no 7 adalah = 1.26 mKetebalan teh=
0.01 mWaktu mulai masuk-keluar= 1 menit 36 detik
Kapasitas vibreks = kecepatan bubuk melewati vibreks x lebar
vibrek x ketebalan teh x densitas teh x waktu operasi /hari==
8.926,9937 kg teh kering / hari Kapasitas ekuivalen Vibrek I
Jumlah vibreks ada 5 buah sehingga kapasitas vibreks adalah= =
212.750,088 kg pucuk segar/hari
Winower Kapasitas winower 1 dalam sehari dihitung berdasarkan
kapasitas terpakai pada alat.= kapasitas terpakai x waktu proses=
600 kg teh kering/ hari x 7 jam / hari= 4.200 kg teh kering/hari
Kapasitas winower 2 dalam sehari dihitung berdasarkan kapasitas
terpakai pada alat.= kapasitas terpakai x waktu proses=300 kg teh
kering/ hari x 7 jam / hari= 2.100 kg teh kering/hariKapasitas
total winower = (4.200+2.100) kg teh kering/hari = 6.300 kg teh
kering/hari Kapasitas ekuivalen:
KAPASITAS EKUIVALEN PENGOLAHAN PABRIK TEH UP Tambi
TTahapan ProsesAlat Kapasitas Ekuivalen (kg Pucuk
segar/hari)
NamaJJumlah
PPelayuanWithering trough17 unit25.500
PPenggulunganOpen Top Roller5 5 unit32.844,6728
PPenggilinganRotorvane 15 4 4 unit35.510,9661
SSortasi BasahGhoogy1 1 unit60.202,3940
RRB3 4 unit231.848,6184
OOksidasi enzimatisBaki oksidasi enzimatis4425
buah52.400,7361
PPengeringanECP3 3 unit42.525,42
SSortasi kering
Bubble tray1 1 buah13492,5376
Crusher 12 buah17.280,3950
Choota 3 3buah
Vibrex5 5 buah212.750,088
Winower 22 buah
2.5. Kapasitas pabrikKapasitas pabrik adalah kemampuan maksimal
pabrik untuk mengolah pucuk segar atau untuk menghasilkan teh
kering. Kapasitas pabrik dihitung per hari. Kapasitas pabrik dapat
diketahui dari bottle neck pada tahapan proses. Bottle neck adalah
tahapan yang mempunyai kapasitas terkecil. Walaupun kapasitasnya
terkecil tetapi menentukan kapasitas pabrik karena sebanyak apapun
bahan yang masuk pada tahapan ini akan menghasilkan produk yang
sesuai dengan kapasitas tahapan sehingga jumlah bahan yang masuk ke
tahapan berikutnya adalah sesuai dengan jumlah produk dari tahapam
sebelumnya.Berdasarkan hasil perhitungan dapat diketahui bahwa
bottle neck terjadi pada tahap pelayuan dengan kapasitas tahapan
adalah 25.500 kg pucuk segar/18 jam. Oleh karena itu, kapaistas
pabrik adalah 25.500 kg pucuk segar/18 jam.2.6. Luas kebun setelah
2 kali lipatJika luas area kebun UP Tambi diperluas menjadi 2 kali
lipat maka luasnya kebun yang menghasilkan pucuk menjadi 477,14 Ha.
Sedangkan luas kebun yang digunakan untuk area pembibitan dan
replanting menjadi 17,56 Ha.2.7. Produksi pucuk setelah luas 2 kali
lipatBerdasarkan data fluktuasi pucuk teh yang terjadi selama 10
tahun terakhir dapat dilihat bahwa jumlah produksi pucuk teh
tertinggi yaitu pada tahun 2007 sebesar 3.574.912 kg pucuk
segar/tahun. Dalam 1 tahun terdapat 300 hari kerja sehingga jumlah
pucuk teh yang harus diolah setiap hari adalah 11.916,37 kg. Jika
luas kebun diperluas menjadi 2 kali lipat maka diasumsikan bahwa
produksi pucuk juga mengalami kenaikan sebesar 100 % sehingga
jumlah pucuk yang harus diolah apabila kebun diperluas menjadi 2
kali lipat adalah sebesar 23.832,74 kg/hari. Jika dibandingkan
dengan kapasitas pabrik maka setelah kebun diperluas 2 kali lipat
maka jumlah pucuk yang dihasilkan masih mampu diolah oleh
pabrik.Jika produksi pucuk teh dihitung berdasarkan jumlah tanaman
teh yang ada dan jumlah pucuk yang dipetik dari setiap pohon untuk
setiap pemetikannya maka jumlah pucuk yang harus diolah dalam
setiap harinya adalah :Luas kebun= 238,57 HaJarak tanam teh= 150 cm
x 150 cmJumlah tanaman per Ha= 4356 pohonJumlah tanaman total= 4356
x 238,57= 1.039.210,92 pohonJumlah pucuk tiap pohon untuk sekali
pemetikan diasumsikan sebanyak 0,3 kg sehingga jumlah pucuk per
harinya adalah :Gilir petik teh= 20 hariDalam 1 tahun teh dipetik=
300 hari / 20 hari= 15 kali pemetikanJumlah pucuk per tahun=
1.039.210,92 pohon x 15 x 0,3 kg= 4.676.449,14 kg/tahunJumlah pucuk
per hari= 4.676.449,14 kg / 300 hari= 15.588,1638
kg/hariBerdasarkan perhitungan di atas makan dapat diketahui bahwa
pucuk yang harus diolah setiap hari adalah 15.588,1638 kg/hari
sehingga jika luas kebun diperluas menjadi 2 kali lipatnya maka
produksi pucuk teh per harinya menjadi 31.176,3276 kg pucuk
segar/hari. Jika dibandingkan dengan kapasitas pabrik yang ada maka
dapat diketahui bahwa produksi pucuk tersebut tidak mampu diolah
oleh pabrik karena melebihi kapasitas pabrik yang ada sehingga
perlu dilakukan ekspansi dengan cara menambah withering
through.Jika kebun dalam kondisi ideal maka di kebun tersebut
terdapat semua umur tanaman teh. Setiap umur tanaman teh mempunyai
luas kebun yang sama. Apabila kebun dalam kondisi ideal dan kebun
diperluas menjadi 2 kali lipatnya maka produksi pucuk segar teh
untuk setiap harinya yang harus diolah di pabrik adalah :Luas
kebun= 238,57 HaUmur ekonomis teh= 30 tahunLuas tiap umur= 238,57
Ha / 31= 7,6958 HaProduksi pucuk segar apabila kebun dalam kondisi
ideal dapat dilihat pada Tabel 2.8.1. berikut ini :Tabel 2.8.1.
Tabel produksi pucuk segar jika kebun dalam kondisi idealumur
tanamanLuasproduksi per Ha/thjumlah produksi/th
07,695800
17,695800
27,695800
37,695800
47,695800
57,69581080083115
67,69581260096967
77,695814400110820
87,695816200124672
97,695818000138524
107,695819800152377
117,695821600166229
127,695823400180082
137,695826100200860
147,695828800221639
157,695832400249344
167,695834200263196
177,695836900283975
187,695836900283975
197,695842300325532
207,695845900353237
217,695849500380942
227,695853100408647
237,695856700436352
247,695860300464057
257,695863000484835
267,695864800498688
277,695866600512540
287,695868400526393
297,695870000538706
307,695870000538706
Jumlah8024411
Jumlah total produksi per tahun= 8.024.411 kgDalam 1 tahun
terdapat 300 hari kerjaJumlah produksi per hari= 8.024.411 kg / 300
hari= 26.748 kg/hariApabila luas kebun diperluas menjadi 2 kali
lipat dan diasumsikan bahwa pucuk teh mengalami kenaikan sebesar
100% maka jumlah pucuk teh yang harus diolah di pabrik untuk setiap
harinya adalah 53.496 kg/hari. Sedangkan kapasitas dari pabrik UP.
Tambi adalah 25.500 kg pucuk segar/18 jam. Jika dibandingkan dengan
kapasitas pabrik UP. Tambi maka jumlah pucuk teh yang harus diolah
untuk setiap harinya jauh melebihi kapasitas pabrik yang ada
sehingga harus dilakukan pembuatan pabrik baru agar pucuk tersebut
dapat diolah oleh pabrik.
2.8. Analisis masalahKapasitas pabrik pengolahan UP Tambi adalah
25.500 kg pucuk segar/18 jam. Sedangkan produksi pucuk segar
setelah kebun diperluas menjadi 2 kali lipat adalah 23.832,74 kg
pucuk segar per hari. Jika dibandingkan antara kapasitas pabrik
dengan jumlah pucuk yang masuk maka dapat diketahui bahawa pabrik
mampu mengolah pucuk tersebut karena jumlah pucuk yang masuk tidak
melebihi kapasitas pabrik. Kondisi kebun yang bukan merupakan kebun
ideal menyebabkan pabrik mampu mengolah pasokan pucuk setelah kebun
diperluas menjadi 2 kali lipat sehingga tidak perlu dilakukan
penambahan palung pelayuan (withering through) agar pabrik dapat
mengolah pucuk yang masuk. Namun, umur tanaman yang tidak
bervariasi dapat menyebabkan produksi tanaman menjadi tidak
seimbang yaitu kadang produksi terlalu tinggi sehingga tidak mampu
diolah pabrik dan kadang produksi rendah karena umur tanaman yang
sudah tua.Sifat pucuk teh yang mudah rusak menyebabkan pucuk harus
langsung diolah dan tidak bisa ditimbun. Proses pertama dalam
pengolahan teh adalah proses pelayuan. Proses ini merupakan proses
dalam pengolahan teh yang membutuhkan waktu yang sangat lama dan
proses ini merupakan proses batch sehingga untuk mengolah pucuk teh
yang terlalu banyak tidak dapat dilakukan dengan sistem lembur
sehingga harus dilakukan penambahan alat withering through jika
produksi pucuk melebihi kapasitas pabrik yang ada.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan Kapasitas dari pabrik pengolahan teh UP Tambi
adalah 21.808 kg pucuk segar/18 jam dengan luas kebun yang
menghasilkan pucuk sebesar 238,57 Ha. Produksi pucuk segar per hari
adalah 11.916,37 kg pucuk segar. Luas kebun setelah diperluas
menjadi 2 kali lipatnya adalah 477,14 Ha dengan produksi pucuk
segar adalah 23.832,74 kg pucuk segar per hari. Jika dilihat dari
jumlah tanaman teh yang ada maka jumlah pucuk yang harus diolah
setiap harinya adalah 15.588,1638 kg pucuk/hari. Sedangkan jika
diperluas menjadi 2 kali lipatnya adalah 31.176,3276 kg pucuk
segar/hari. Jika kebun berada dalam kondisi ideal maka produksi
pucuk per hari adalah 26.748 kg pucuk. Sedangkan jika diperluas
menadi 2 kali lipatnya maka produksinya menjadi 53.496 kg
pucuk/hari. Jika area kebun diperluas menjadi 2 kali lipatnya maka
pabrik tidak mampu mengolah pasokan pucuk yang masuk ke pabrik
karena jumlah pucuk yang masuk ke pabrik melebihi kapasitas pabrik.
Hal ini dikarenakan kondisi kebun tidak ideal.
2. Saran Penambahan luas area kebun harus disesuaikan dengan
kapasitas pabrik yang ada. Apabila dilakukan penambahan luas kebun
menjadi 2 kali lipat maka harus dilakukan ekspansi, yaitu dengan
cara menambah jumlah palung pelayuan (withering through) atau
dengan melakukan pembangunan pabrik baru.
V. DAFTAR PUSTAKAAnonim.2012. Rencana Kerja dan Anggaran
Perusahaan PT Perkebunan Teh Tambi. Unit Perkebunan Teh Tambi :
Wonosobo.Arifin, Sultoni, 1994. Petunjuk Teknis Pengolahan Teh.
Pusat Penelitian Teh dan Kina. Gembong. Bandung.
59