Top Banner

of 63

Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

Jul 07, 2018

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    1/63

     

    i

    DESAIN DAN UJI KINERJA ALAT DAN MESIN PEMARUT

    SINGKONG (Manihot uti li ssima Phol) BERTENAGA MOTOR

    BAKAR  

    OlehSARDI

    200720018

    PROGAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

    FAKULTAS PERTANIAN DAN TEKNOLOGI PERTANIAN

    UNIVERSITAS NEGERI PAPUA

    MANOKWARI

    2013

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    2/63

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    3/63

     

    iii

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    4/63

     

    iv

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    5/63

     

    v

    DAFTAR RIWAYAT HIDUP

    Penulis dilahirkan di Kabupaten Merauke Provinsi Papua pada tanggal 31

    Juli 1986 sebagai anak ketiga dari Ayah Tarnojo dan Ibu Saminem. Penulis

    menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada SD Inpres VII Kurik IV di

    Kabupaten Merauke pada tahun 2000. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan

     pendidikan Sekolah Menengah Pertama pada SMP Negeri V Kurik V dan lulus

     pada tahun 2003. Selanjutnya penulis menempuh pendidikan pada SMA Negeri II

    di Kabupaten Merauke, lulus pada tahun 2006. Pada tahun yang sama penulis

    diterima pada Jurusan Teknologi Pertanian dan Fakultas Pertanian dan Teknologi

    Pertanian Universitas Negeri Papua di Manokwari.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    6/63

     

    vi

    RINGKASAN

    SARDI. Desain dan Uji Kinerja Alat dan Mesin Pemarut Singkong(Manihot utili ssima Phol) Bertenaga Motor Bakar, dibimbing oleh WILSON

    PALELINGAN AMAN, MATHELDA KURNIATY RORENG dan DARMA.

    Potensi singkong di Kabupaten Manokwari cukup potensial. Singkong

    dapat diolah menjadi berbagai macam bentuk olahan pangan yang dapat menjadi

    sumber pangan selain beras. Salah satu bentuk pengolahan umbi singkong yang

     banyak dimanfaatkan adalah pati singkong (tapioka). Tapioka dibuat melalui

     proses pemarutan hingga pengendapan.

    Pemarutan singkong merupakan salah satu proses pengecilan ukuran bahan

     pangan dan merupakan operasi yang sangat penting dalam pengolahan singkong.

    Karena itu perlu dirancang peralatan pemarutan umbi singkong yang diharapkan

    dapat meningkatan produktifitas hasil olahan singkong di Manokwari. Bagian

    fungsional dari sebuah peralatan pemarut singkong adalah silinder pemarut.

    Proses pemarutan dikerjakan oleh gigi pemarut yang disusun sedemikian rupa

     pada silinder pemarut. Diameter gigi parut diduga berperan penting dalam

    menentukan kapasitas alat serta rendemen pati yang dihasilkan melalui

     penggunaan peralatan ini. Karena itu dilakukan penelitian mengenai perancangan

    alat dan mesin pemarut singkong dengan perlakuan utama diameter gigi parut

    dengan parameter kapasitas efektif alat, rendemen pati dalam hasil parutan serta

    rendemen pati dalam ampas.

    Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk menghasilkan rancangan alat

    dan mesin pemarut singkong dengan pengaturan susunan kawat diameter gigi

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    7/63

     

    vii

     parut yang berbeda ukuran yaitu 15 mm, 20 mm dan 30 mm. Penelitian ini

    diharapkan dapat bermanfaat sebagai sumber informasi bagi pelaku Usaha Kecil

    dan Menengah (UKM) dan masyarakat mengenai perancang peralatan pemarut.

    Selain itu dilakukan analisis finansial yaitu menentukan biaya pokok produksi alat

     pemarut yang dirancang.

    Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode perancangan dan

    eksperimen untuk mengetahui kinerja peralatan yang dihasilkan dalam memarut

    umbi singkong. Parameter penelitian ini antara lain kapasitas efektif pemarut,

    rendemen pati dalam hasil parutan dan rendemen pati dalam ampas.

    Melalui penelitian ini telah dihasilkan alat dan mesin pemarut umbi

    singkong. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin kecil diameter gigi parut

    maka akan menghasilkan kapasitas efektif alat yang lebih tinggi. Demikian halnya

    dengan rendemen, semakin kecil diameter gigi parut maka rendemen pati dalam

    hasil parutan yang dihasilkan akan semakin tinggi. Namun rendemen pati dalam

    ampas akan semakin rendah seiring peningkatan rendemen pati dalam hasil

     parutan. Untuk memperoleh hasil penelitian yang lebih baik, perlu dilakukan

     penelitian dengan tambahan perlakuan terukur lain seperti lama proses pengujian,

    tenaga kerja, dan perlakuan lainnya. Hasil analisis Biaya Pokok Produksi (BPP)

    menunjukkan bahwa semakin tinggi kapasitas efektif pemarut maka BPP semakin

    rendah.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    8/63

     

    viii

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

    karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, yang

     berjudul Desain dan Uji Kinerja Alat dan Mesin Pemarut Singkong ( Manihot

    utilissima Phol) Bertenaga Motor Bakar. Tulisan ini merupakan salah satu syarat

    untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, pada Fakultas Pertanian

    dan Teknologi Pertanian Universitas Negeri Papua. 

    Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak

    Wilson Palelingan Aman, S.TP, M.Si selaku dosen Pembimbing Utama, Ibu

    Mathelda Kurniaty Roreng, S.TP, M.Si selaku dosen Pembimbing kedua dan

    Bapak Ir. Darma, M.Si selaku dosen pembimbing ketiga yang telah banyak

    memberikan arahan, masukan dan koreksi kepada penulis dalam penelitian dan

     penyelesaian skripsi.

    Ucapan terima kasih yang sama pula penulis sampaikan kepada :

    1.  Dekan Fakultas Pertanian dan Teknologi Pertanian beserta staf dosen dan

    teknisi di Bengkel Mekanisasi Pertanian atas kesempatan dan segala fasilitas

    serta dorongan moril yang diberikan selama penulis mengikuti pendidikan dan

     penelitian.

    2.  Ketua Jurusan Teknologi Pertanian beserta staf pengajar atas segala bantuan

    dan dorongan moril selama penulis mengikuti jalannya perkuliahan dan

     penulisan skripsi.

    3.  Dr. Fitryanti Pakiding, S.TP, M.Sc selaku dosen Wali.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    9/63

     

    ix

    4. 

    Abang Dul atas segala bantuan dan arahannya selama penelitian, teman-teman

    mahasiswa angkatan 2007, adik tingkat angkatan 2008, 2009 serta adik-adik

    remaja Masjid Nurul Qolbi Amban Permai (Yudi, Ulis, Haris), anggota Rental

    Kreatif Junior Mandiri (Welllem Wanggai, Supri, Agus Hari Wahyudi dan

    Iswahyudi), serta teman-teman pada Program Studi Matematika angkatan 2008-

    2009 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

    5. Kepala Bidang Perencanaan Dinas Sosial Provinsi Papua Barat (Bapak Sutarmo

    S.Sos) dan Bendahara Dinas Pertanian Bidang Penyuluhan Kabupaten

    Manokwari Bapak Subiyanto.

    Penghargaan yang tertinggi penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan

    seluruh saudara atas segala doa, dorongan dan kasih sayang selama penulis

    menempuh pendidikan dan menyelesaikan penulisan skripsi ini.

    Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih sangat jauh dari

    sempurna, oleh karena itu kritik dan saran diharapkan oleh penulis untuk dapat

    menyempurnakan tulisan ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

    Manokwari, 18 Juli 2013

    Sardi

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    10/63

     

    x

    DAFTAR ISI

    Halaman 

    SAMPUL ...................................................................................................... i

    LEMBAR JUDUL ........................................................................................ ii

    LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

    SURAT PERNYATAAN .............................................................................. iv

    DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...................................................................... v

    RINGKASAN ............................................................................................... vi

    KATA PENGANTAR ................................................................................. viii

    DAFTAR ISI ................................................................................................ x

    DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii

    DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiii

    DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv 

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang....................................................................................... 1

    Permasalahan ......................................................................................... 3

    Tujuan dan Manfaat ............................................................................... 4

    TINJAUAN PUSTAKA

    Singkong ............................................................................................... 5

    Tapioka.................................................................................................. 8

    Proses Desain Mesin Peralatan Pertanian ............................................... 12

    Alat Pemarut ......................................................................................... 14

    METODE PENELITIAN

    Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 15

    Bahan dan Alat ..................................................................................... 15

    Bahan ............................................................................................... 15

    Alat .................................................................................................. 15

    Metode Penelitian .................................................................................. 16

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    11/63

     

    xi

    Pelaksanaan Penelitian .......................................................................... 16

    Variabel Pengamatan ............................................................................. 20

    Kapasitas Efektif Pemarut (kg/jam) .................................................. 20

    Rendemen Pati dalam Hasil Parutan (%) ........................................... 20

    Rendemen Pati dalam Ampas (%) ..................................................... 21

    Analisis Biaya Pokok Produksi .............................................................. 21

    Analisis Data ......................................................................................... 22

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Konstruksi Alat Pemarut Singkong ........................................................ 23Kapasitas Efektif Pemarut , Rendemen Pati dalam Hasil Parutan dan

    Rendemen Pati dalam Ampas................................................................. 27

    Kapasitas Efektif Pemarut (kg/jam) ........................................................ 27

    Rendemen Pati dalam Hasil Parutan (%) ................................................ 29

    Rendemen Pati dalam Ampas (%) .......................................................... 32

    Analisis Biaya Pokok Produksi Pemarut Umbi Singkong ....................... 34

    SIMPULAN DAN SARAN

    Simpulan ............................................................................................... 38

    Saran ..................................................................................................... 38

    DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 39

    LAMPIRAN ................................................................................................. 42

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    12/63

     

    xii

    DAFTAR TABEL

     Nomor Halaman 

    1. Komposisi Kimia Tapioka ...................................................................... 11

    2. Syarat Mutu Tapioka SNI 01-3451-1994 ................................................ 11 

    3. Spesifikasi Rancang Alat Pemarut Singkong ......................................... 26 

    4. Kapasitas Efektif Pemarut, Rendemen Pati dalam Hasil

    Parutan dan Rendemen Pati dalam Ampas. ............................................ 27

    5. Spesifikasi Biaya Pokok Produksi, Kapasitas Efektif Pemarut dan

    Diameter Gigi Pemarut yang berbeda ..................................................... 35

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    13/63

     

    xiii

    DAFTAR GAMBAR

     Nomor Halaman

    1. Bagian Penyusun Umbi Singkong (CIAT, 2009) ................................... 6

    2. Pohon Industri Agribisnis Singkong (Grace, 1977) .............................. 7

    3. Diagram Alir Proses Pembuatan Tapioka (Direktorat Budidaya

    Umbi-umbian, 2003) .............................................................................. 10

    4. Rancang Bangun Alat dan Mesin Pemarut Singkong Bertenaga MotorBakar ..................................................................................................... 16

    5. Susunan Diameter Gigi Pemarut ............................................................. 17

    6. Diagram Alir Pengujian Pemarut Singkong ............................................ 19

    7. Konstruksi Mesin Singkong bertenaga Motor Bakar ............................... 23

    8. Pemasangan Plat Besi dan Cincin Silinder Pemarut Singkong ................ 25

    9. Kapasitas Efektif Alat dan Mesin Pemarut Umbi Singkong (kg/jam) ...... 26

    10. Rendemen Pati hasil Parutan pada Diameter Gigi Parut yang

    Berbeda (%) ........................................................................................... 30

    11. Rendemen Pati dalam Ampas (%) .......................................................... 32

    12. Perbandingan Rendemen Pati dalam Hasil Parutan dan RendemenPati dalam Ampas .................................................................................. 33

    13. Perubahan Biaya Pokok Produksi pada Berbagai Lama Jam KerjaAlat untuk Diameter Gigi Parut Sebesar 15 mm ..................................... 36

    14. Perubahan Biaya Pokok Produksi untuk Berbagai Diameter

    Gigi Parut pada Jam Kerja Alat Selama 6 jam per Hari. ......................... 37 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    14/63

     

    xiv

    DAFTAR LAMPIRAN

     Nomor Halaman

    1. Analisis Ekonomi Biaya Pokok Produksi (BPP) ..................................... 42

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    15/63

     

    1

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang

    Singkong merupakan salah satu umbi-umbian yang memiliki kandungan

    karbohidrat yang cukup tinggi sehingga dapat dijadikan sebagai sumber bahan

    makanan pokok pengganti beras. Singkong diolah menjadi beranekaragam produk

    makanan misalnya tiwul, utri, kerupuk, tape dan gethuk. Disamping itu, singkong

     juga dapat diolah menjadi tapioka, yang nantinya dapat dimanfaatkan pada

    industri kimia. Penganekaragaman produk pangan singkong sangat penting

    artinya sebagai usaha untuk mengatasi masalah ketergantungan pada satu bahan

    makanan pokok. Hal ini sesuai dengan program pemerintah khususnya dalam

    mengatasi masalah kebutuhan bahan pangan, selain beras.

    Produksi singkong Provinsi Papua Barat tahun 2011 sebesar 20,440 ton,

    dengan jumlah terbesar di Kabupaten Manokwari dengan total produksi yaitu

    3,879 ton/tahun (BPS, 2012). Beberapa tahun terakhir produksi singkong di Papua

    Barat cenderung meningkat. Dengan peningkatan produksi tersebut, diperlukan

    teknologi pengolahan seperti pemarut singkong untuk menghasilkan tapioka dan

    onggok yang berkualitas untuk meningkatkan produktivitas pada skala Usaha

    Kecil dan Menengah. Tapioka dapat diolah menjadi produk olahan pangan,

    kosmetik dan obat-obatan sedangkan onggok dapat diolah menjadi berbagai

     produk misalnya obat nyamuk bakar, saos, kerupuk dan pakan ternak.

    Proses pengolahan tapioka sampai penepungan dapat dilakukan sebagai

     berikut: pengupasan, pencucian, pemarutan, ekstraksi, pengendapan, pengeringan

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    16/63

     

    2

    dan penepungan dengan menggunakan 80 mesh ( Sumadji, 1985). Proses

     pemarutan dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan pemarut semi-mekanis

    yang bertujuan untuk meningkatkan kuantitas maupun kualitas mutu tapioka.

    Bagian fungsional dari alat pemarut adalah silinder pemarut yang terdiri dari

    sejumlah diameter gigi pemarut yang berbeda. Bagian tersebut akan berpengaruh

    terhadap hasil pemarutan. Adanya pengaruh jumlah dan dimensi diameter gigi

     parut silinder terhadap produktivitas alat pemarut antara lain telah dilaporkan oleh

    Darma (2001) yang melakukan penelitian tentang alat pemarut empulur sagu.

    Pengaruh perbedaan dimensi gigi pemarut tersebut diduga ada kesamaan pada

     proses pemarutan empulur sagu dengan umbi singkong. Namun demikian,

    hubungan antara jumlah dimensi serta susunan gigi silinder pemarut untuk umbi

    singkong tidak dapat dijelaskan melalui proses pemarutan empulur sagu karena

     perbedaan secara fisik antara keduanya.

    Penggunaan dimensi gigi pemarut yang sama untuk empulur sagu dan umbi

    singkong belum tentu memberikan hasil yang sama. Berdasarkan hal tersebut,

    maka perlu dilakukan penelitian perancangan alat pemarut singkong dengan

     perlakuan utama diameter gigi pemarut yang berbeda dan parameter utama

    kapasitas efektif pemarut, rendemen pati dalam hasil parutan, rendemen pati

    dalam ampas dan analisis biaya pokok produksi. Pola hubungan antara

     penggunaan diameter gigi pemarut yang berbeda-beda dengan kuantitas hasil pati

    serta kapasitas pemarutan, diharapkan dapat diperoleh melalui penelitian ini.

    Selain itu rancangan alat ini juga dilengkapi dengan alat penepungan untuk

    meningkatkan efektifitas dan efisien penggunaan alat.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    17/63

     

    3

    Ruang lingkup penelitian ini selain meliputi rancangan teknis alat

     pemarutan singkong, juga dilakukan analisis biaya pokok produksi penggunaan

    alat untuk mengetahui kelayakan peralatan yang digunakan di masyarakat. Dari

    hasil penelitian diharapkan dapat diperoleh rancangan alat pemarut yang secara

    teknis dapat meningkatkan produktivitas hasil tapioka dan secara ekonomi layak

    digunakan.

    Permasalahan

    Potensi singkong di Kabupaten Manokwari cukup potensial. Singkong dapat

    diolah menjadi berbagai macam bentuk olahan pangan yang dapat menjadi

    sumber pangan selain beras. Salah satu bentuk pengolahan pengolahan umbi

    singkong yang banyak dimanfaatkan adalah pati singkong (tapioka). Tapioka

    dibuat melalui proses pemarutan, ekstraksi dan pengendapan.

    Pemarutan singkong merupakan salah satu proses pengecilan ukuran bahan

     pangan dan merupakan operasi yang sangat penting dalam pengolahan singkong.

    Karena itu perlu dirancang peralatan pemarutan umbi singkong yang diharapkan

    dapat meningkatan produktifitas hasil olahan singkong di Manokwari. Bagian

    fungsional dari sebuah peralatan pemarut singkong adalah silinder pemarut.

    Proses pemarutan dikerjakan oleh gigi pemarut yang disusun sedemikian rupa

     pada silinder pemarut. Diameter gigi parut diduga berperan penting dalam

    menentukan kapasitas alat serta rendemen pati yang dihasilkan melalui

     penggunaan peralatan ini. Karena itu dilakukan penelitian mengenai perancangan

    alat dan mesin pemarut singkong dengan perlakuan utama diameter gigi parut

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    18/63

     

    4

    dengan parameter kapasitas efektif alat, rendemen pati dalam parutan serta

    rendemen pati dalam ampas.

    Tujuan dan Manfaat

    Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang alat pemarut singkong dengan

    silinder pemarut yang menggunakan diameter gigi pemarut yang berbeda ukuran

    yaitu 15 mm, 2 mm dan 3 mm. Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai

    sumber informasi bagi pelaku Usaha Kecil dan Menengah (UKM) dan masyarakat

    mengenai perancangan peralatan pemarut singkong. Dengan demikian diharapkan

    dapat terjadi peningkatan produksi tapioka yang berpengaruh terhadap

    kesejahteraan pelaku UKM tapioka.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    19/63

     

    5

    TINJAUAN PUSTAKA 

    Singkong

    Singkong merupakan tanaman umbi-umbian dengan klasifikasi sebagai

     berikut :

    Kingdom : Plantae

    Divisi : Spermatophyta

    Sub Divisi : Angiospermae

    Kelas : Dicotyledoneae

    Ordo : Euphorbiales

    Famili : Euphorbiaceae

    Genus : Manihot

    Spesies : Manihot utilissima Pohl.

    Secara umum ciri-ciri umbi singkong berbentuk silinder serta bagian

    ujungnya mengecil. Umbi mempunyai kulit yang terdiri dari dua lapis yaitu kulit

    luar (hitam) dan kulit dalam (putih). Daging umbi berwarna putih dan kuning pada

     bagian tengah terdapat serat, budelan inti yang ada pada lapisan parenkim. Daun

    singkong menyerupai telapak tangan dan tangkai panjang. Tangkai daun berwarna

    hijau, kuning dan merah. Produk utama singkong dibagi menjadi 4 bagian yaitu:

    daun 5%, biji 1%, batang 44% dan umbi 50%. Data Departemen Pertanian RI

    (2008) menunjukkan bahwa pemanfaatan singkong di Indonesia adalah untuk

    kebutuhan pangan (58%), bahan baku industri (28%), ekspor gaplek (8%), pakan

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    20/63

     

    6

    ternak (2%) dan sisanya (4%) menjadi limbah pertanian. Bagian penyusun umbi

    singkong dapat dilihat pada Gambar 1.

    Gambar 1. Bagian Penyusun Umbi Singkong (CIAT, 2009)

    Umbi singkong yang dipanen terlalu awal akan menghasilkan kandungan pati yang

    rendah, sebaliknya panen yang terlambat akan menghasilkan singkong dengan serat kasar

    yang tinggi. Agar singkong yang dihasilkan berkualitas tinggi, pemanenan sebaiknya

    dilakukan pada umur tanam yang tepat sesuai varietasnya. Pada umumnya umbi singkong

    yang dipilih untuk pembuatan tapioka antara 8-10 bulan (Direktorat Pengolahan dan

    Pemasaran Hasil Pertanian, 2005).

    Singkong dimanfaatkan sebagai makanan dan bahan baku industri. Diolah menjadi

     bahan setengah jadi, dimana ukuran singkong menjadi lebih kecil sehingga partikel-

     partikel pati dan onggok dapat dipisah menjadi bahan industri lebih lanjut (Soebiyanto,

    1993). Pemanfaatan singkong secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 2.

    Daun

    Umbi

    Batang

    Serat dan budelan serabut inti

    Epidermis

    Kortikal & parenkim

    Floem

    Kambium

    Pembuluh xylem

    Jaringan penyimpanan pati parenkim

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    21/63

     

    7

    Gambar 2. Pohon Industri Agribisnis Singkong (Grace, 1977)

    Singkong

    Daun

    Biji

    Umbi

    Minyak

    Kulit

    Daging

    Pakan ternak

    Batang

    Bahan pakar dan arang

    Briket

    Bibit

    Papan dan kerajinan

    Tepung

    Gaplek

    Pati

    Makanan ringan

    Onggok

    Gari

     Farinha grossa

     Fariha de mandioca

    Bahan makanan

    Glukosa

    Sorbitol

    Asam organik

    Etanol

    Fruktosa

    Alkohol

    Sayuran dan obat

    Pakan ternak

    Farmasi

    Bahan makanan

    Pellet

    Perekat

    Dekstrin

    Tapioka

    Maltosa

    Pakan ternak

    Asam sitrat/Ca

    Obat nyamuk bakar, saos dan kerupuk  

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    22/63

     

    8

    Tapioka 

    Tapioka merupakan bagian dari umbi singkong yang diperoleh dengan cara

     pengecilan ukuran lalu diekstrak, diendapkan dan dikeringkan. Hasil endapan

    yang dikeringkan ini dikenal dengan nama tapioka. Tapioka diperoleh dengan cara

    mengekstraknya dari singkong dengan perantara air sebagai media untuk pelarut

    dalam mengendapkan. Pati ini mudah diekstraksi karena rendahnya kandungan

     protein dan lemak (Morthy, 2004), sehingga lebih sering digunakan dari pada pati

    yang berasal dari serealia (FAO, 2006).

    Proses untuk mendapatkan tapioka dapat dilakukan secara tradisional dan

    semi-mekanis. Proses tradisional dilakukan dengan menggunakan tenaga manusia

    dan membutuhkan waktu relatif lama. Oleh sebab itu, pengolahan singkong

    dengan menggunakan semi-mekanis diharapkan meningkatkan produktivitas hasil

     pengolahan dan kualitas tapioka. Adapun cara pembuatan tapioka adalah sebagai

     berikut:

    1. Pengupasan

    Pengupasan dilakukan dengan cara manual, bertujuan untuk memisahkan

    daging umbi dari kulitnya. Selama pengupasan, sortasi juga dilakukan untuk

    memilih umbi berkualitas. Umbi yang kualitasnya rendah tidak diproses

    menjadi tapioka melainkan dijadikan pakan ternak.

    2. Pencucian

    Pencucian dilakukan dengan cara manual yaitu dengan meremas-remas umbi

    di dalam bak yang berisi air. Proses ini bertujuan memisahkan kotoran pada

    umbi, misalnya tanah dan pasir.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    23/63

     

    9

    3.  Pemarutan

    Pemarut yang digunakan ada dua jenis yaitu:

    a.  Pemarut manual, dilakukan secara tradisional dengan memanfaatkan

    tenaga manusia sepenuhnya.

     b.  Pemarutan semi-mekanis, dilakukan dengan mengkombinasikan antara

     penggunaan mesin dan tenaga manusia.

    4. Pemerasan

    Pemerasan dilakukan dengan dua cara yaitu:

    a. 

    Pemerasan bubur umbi yang dilakukan dengan cara manual menggunakan

    kain halus (tipis), kemudian diremas-remas dengan menambahkan air.

    Cairan yang diperoleh adalah tapioka ( starch milk ) yang ditampung dalam

    ember.

     b. 

    Pemerasan bubur umbi dengan saringan goyang dan diremas-remas

     bersama air mengalir. Bubur umbi diletakkan di atas saringan yang

    digerakkan dengan mesin. Pada saat saringan tersebut bergoyang,

    ditambahkan air melalui pipa berlubang. Tapioka yang dihasilkan

    ditampung dalam bak pengendapan.

    5. Pengendapan

    Hasil ekstraksi diendapkan dalam bak pengendapan selama 19 jam. Air di

     bagian atas endapan dialirkan atau dibuang sedangkan endapan diambil dan

    dikeringkan.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    24/63

     

    10

    6. Pengeringan

    Sistem pengeringan menggunakan sinar matahari dilakukan dengan cara

    menjemur tapioka di atas nampan atau widig atau tambir yang diletakkan di 

    atas rak-rak bambu selama 1-3 hari (tergantung dari cuaca). Diagram alir

    Pembuatan tapioka dapat dilihat Gambar 3.

    Gambar 3. Diagram Alir Proses Pembuatan Tapioka (Direktorat Budidaya Umbi-

    umbian, 2003)

    Rahman (2007) melaporkan bahwa umbi singkong mempunyai kandungan

    karbohidrat berkisar antara 72-82 (% bb) dan kadar abu antara 0,01-0,04 (% bb).

    Menurut Morthy (2004), kadar amilosa tapioka berada pada kisaran 20-27% dan

    kadar lipid sangat rendah (

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    25/63

     

    11

     NaOH 1 N/100 g. Komposisi selengkapnya kimia tapioka dari beberapa penelitian

    disajikan pada Tabel 1.

    Tabel 1. Komposisi Kimia Tapioka

    Komponen Jumlah a Jumlah

    Serat (%) 0,03 0,50

    Air (% bb) 11,40 8,10

    Abu (%) 0,06 0,33

    Karbohidrat (%) 87,52 98,54

    Protein (%) 0,76 0,86

    Lemak (%) 0,19 0,26

    Pati (%) 85,19 86,90

    Amilosa (%) 22,51 28,35Total gula (%) 1,43 -

    HCN (ppm) (%) 0,40 -Sumber: (a) Febriyanti, Wirakartakusumah (1990) & (b) Pangestuti (2010) dalam Balai Penelitian danPengembangan Tapioka Bogor.

    Syarat mutu tapioka telah ditetapkan melalui Standar Nasional Indonesia

    (SNI) 01-3451-1994. Syarat mutu tersebut dapat dilihat Tabel 2.

    Tabel 2. Syarat Mutu Tapioka SNI 01-3451-1994

    No Jenis uji Satuan PersyaratanMutu I Mutu II Mutu III

    123

    Kadar abu (b/b)Kadar abu (b/b)Serat dan benda asing (b/b)

    %%%

    Maks 15Maks 0,60Maks 0,60

    Maks 15Maks 0, 60Maks 0,60

    Maks 15Maks 0,60Maks 0,60

    4

    5

    Derajat putih 100%)

    Kekentalan

    %

    Englar

    Min 94,5

    3-4

    Min 92

    2,5-3

    < 92

    < 2,56

    Derajat asamMl 1 N NaOH

    100g

    Maks 3 Maks 3 Maks 3

    7 Cemaran logamTimbal (Pb)Tembaga (Cu)

    Seng (Zn)Raksa (Hg)Arsen (As)

    Mg/KgMg/Kg

    Mg/KgMg/KgMg/Kg

    Maks 1,0Maks 10

    Maks 40Maks 0,05Maks 0,5

    Maks 1,0Maks 10

    Maks 40Maks 0,05Maks 0,5

    Maks 1,0Maks 10

    Maks 40Maks 0,05Maks 0,5

    8 Cemaran mikrobaAngka lempengTotal E.coli

    Kapang

    Koloni/gKoloni/g

    Koloni/g

    Maks 1,0 x 106

    Maks 10

    Maks 1,0 x 104

    Maks 1,0 x 106

    Maks 10 

    Maks 1,0 x 104

    Maks 1,0 x 106

    Maks 10 

    Maks 1,0 x 104

    Sumber: Badan Standarisasi Nasional (1994)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    26/63

     

    12

    Proses Desain Mesin Peralatan Pertanian

    Suatu mesin pertanian terdiri dari dua  sub sistem  yaitu 1)  procces sistem

    (proses sistem), dan 2)  support sistem (sistem pendukung). Proses sistem

    merupakan bagian alat yang berfungsi untuk melakukan proses tertentu,

    sedangkan  support sistem  merupakan bagian yang membantu sistem secara

    keseluruhan. Support sistem  terdiri dari 1)  framing sistem  yaitu rangkaian yang

    saling terkait dengan bagian-bagian struktural untuk mendukung komponen-

    komponen lainnya dan 2)  power sistem,  berfungsi sebagai sumber tenaga

     penggerak mesin (Srivastava et al.,1993).

    Perancangan merupakan salah satu kegiatan utama seorang (insinyur) dalam

    membuat suatu sistem. Proses ini melibatkan kegiatan kreatif dan kritis terhadap

    suatu masalah (Manguwidjaja dan Suryani, 1999). Dalam merekayasa desain ada

     beberapa hal yang harus dilakukan yaitu: 1) fase pengumpulan informasi, 2) fase

    analisis secara fungsional, 3) fase kreatif, 4) fase analisis, 5) fase rekomendasi

    (pengusulan) dan 5) fase tindak lanjut (Humphreys, 1991).

    Proses perancangan, pengalaman, intuisi, dan pengetahuan desainer

    merupakan faktor yang penting dalam menentukan suatu sistem. Secara umum,

    suatu sistem yang dapat diterima (acceptable sistem) harus bersifat hemat biaya

    (cost ), efektif (effective), tepat guna (efficient ), dapat dipercaya (reliable), dan

    tahan lama (durable) (Arora, 2004).

    Desain merupakan suatu sistem yang harus dianalisa sebelum sesuatu dapat

    diterima. Desain dalam suatu mesin melibatkan tujuh langkah dasar yang harus

    dilakukan yaitu 1) sadar akan adanya masalah yang harus diselesaikan, 2)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    27/63

     

    13

    merencanakan bagaimana menyelesaikan masalah tersebut, 3) memahami

     permasalahan kemudian menentukan alternatif pemecahan masalah, 4) memilih

    alternatif pemecahan masalah, 5) mengevaluasi anternatif dengan cara

    membandingkan antara kebutuhan desain satu dengan yang lainnya, 6)

    memutuskan alternatif pemecahan masalah yang diambil dan 7) mengumumkan

    atau memberitahukan hasilnya (Ulman, 2002). Sedangkan menurut Norton (1992),

    desain terdiri dari sepuluh tahap yaitu 1) identifikasi kebutuhan, 2)

    mengumpulkan informasi, 3) menyatakan kebutuhan, 4) menentukan spesifikasi,

    5) memikirkan dan menemukan, 6) menganalisis, 7) seleksi, 8) menggambarkan

    secara rinci, 9) membuat bentuk asli dan menguji, 10) produksi.

    Pola konstruksi teknik mesin adalah aktivitas total yang diperlukan untuk

    membangun dan menentukan solusi terhadap masalah tidak terpecahkan

    sebelumnya, atau solusi baru pada masalah yang sebelumnya telah dipecahkan

    dengan cara yang berbeda. Perancangan teknik mesin menggunakan kemampuan

    intelektual untuk menerapkan pengetahuan ilmiah dan memastikan produk

    memenuhi kebutuhan pasar yang disepakati. Spesifikasi produk sementara

    memungkinkan pembuatan dengan metode optimal. Kegiatan konstruksi mesin

    tidak cukup sampai pada hasil produk yang dihasilkan/digunakan, untuk

    memberikan tingkat yang dapat diterima hasil kinerja dan dengan metode yang

     jelas identifikasi (Hurst, 1999).

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    28/63

     

    14

    Alat Pemarutan

    Pemarutan merupakan bagian proses pengecilan ukuran lazimnya dilakukan

    secara mekanis sehingga tidak merubah sifat kimia bahan. Dalam pengecilan

    ukuran dapat digolongkan menjadi 3 bagian, yaitu: 1) kisaran dimensi, yaitu

     partikel atau unit yang dapat diukur secara akurat dan mudah dilihat dengan

     pengukuran minimal sekitar 0,125 mm, 2) kisaran saringan, yaitu partikel dengan

    kisaran minimal 0,125-0,0029 mm, misalnya granula pati dan 3) kisaran

    mikroskopis, yaitu partikel dengan dimensi minimum kurang dari 0,0029 mm

    termasuk dalam serbuk misalnya debu semen. Jika dilihat ukurannya, tapioka

    tergolong kisaran saringan (Henderson dan Perry, 1986).

    Alat pemarut singkong pada umumnya ada dua tipe yaitu disc rasper dan

    cylindrical   rasper   (Colon dan Annoke, 1984). Pemarutan singkong, yang

    dilakukan dengan menggunakan tipe silinder, masing-masing alat bekerja hanya

     pada rotasi, selanjutnya berputar terus pada putarannya tanpa melakukan kerja.

    Ada empat metode pemotongan yang lazim digunakan, yaitu 1) countermoving

    blade, dimana kedua ujung mata pisau terlibat dalam pemotongan, 2) moving

    blade,  bahan yang dipotong diam lalu didorong dengan tangan dan mata pisau

     bergerak, 3) pemotongan lapisan yang tipis dan 4)  free cuntting (Sitkei, 1986).

    Penelitian yang dilakukan dalam pemarutan singkong tergolong multi blade 

    karena menggunakan kawat stainless steel  pada silinder yang banyak.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    29/63

     

    15

    METODE PENELITIAN

    Tempat dan Waktu Penelitian

    Penelitian ini dilaksanakan di bengkel Mekanisasi Jurusan Teknologi

    Pertanian, Fakultas Pertanian dan Teknologi Pertanian Universitas Negeri Papua

    Manokwari. Beberapa bagian alat dibuat di bengkel Arema Manokwari.

    Pelaksanaan penelitian dilakukan selama 22 bulan yaitu mulai tanggal 1

    September 2011 sampai dengan 31 Juni 2013.

    Bahan dan Alat

    Bahan

    Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu besi siku berukuran 40

    mm x 40 mm x 0,2 mm, besi plat dengan ketebalan 0,2 mm, kayu nangka

     berdiameter 120 mm dengan panjang 150 mm, kawat  stainless steel   berdiameter

    1,5 mm, 2 mm dan 3 mm, besi As stainless steel   berdiameter 25,4 mm, pulley, v-

    belt , motor bakar 5,5 HP atau 4,103 kW, mur, baut, ring, cat, gemuk, umbi

    singkong sebanyak 72 kg, kain saring dan air.

    Alat

    Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu gergaji besi, gergaji

    kayu, chain saw (gergaji mesin ), mesin bor besi, peralatan las listrik, timbangan

    analitik, amplas, peralatan pengecatan, gerinda listrik, meteran dan mesin bubut,

    kunci T 12, kuncil L 8, obeng, martil, kamera, tang,  stop watch, ember, pisau,

     blender, baskom.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    30/63

     

    16

    Metode Penelitian

    Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan metode perancangan dan

    eksperimen dalam proses pengujian kinerja alat, dengan perlakuan utama

     penggunaan diameter gigi pemarut yang berukuran 1,5 mm, 2 mm dan 3 mm.

    Pelaksanaan Penelitian

    Pelaksanaan kegiatan penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu:

    a) 

    Pembuatan gambar rancangan alat dan mesin pemarut singkong bertenaga

    motor bakar.

    Pembuatan gambar rancangan alat dan mesin dimaksudkan untuk

    menghindari terjadinya proses ’’trial and error ’’ (coba-coba) dalam proses

     perakitan. Hasil rancangan alat dan mesin disajikan melalui Gambar 4.

    Gambar 4. Rancangan Bangun Alat dan Mesin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    P : 700 mmT : 750 mm

    L : 540 mm

    Keterangan :1.  Dudukan motor bakar

    2.  Motor bakar

    3.  As tempat pulley

    4.  Pengeluaran tepung

    5.  Rangka utama

    6.  V-belt

    7.  Kunci gilingan tepung

    8.  Gigi gilingan

    9.  Kunci bahan

    10.  Tempat bahan penepung

    11.  Pillow silinder

    12.  Penutup atas

    13.  As silinder

    14. Hopper pemarut15. Silinder yang diberi kawat

    16. Tombol ON/OFF pada motor bakar

    17. Saklar penarik mesin motor bakar

    P15

    Ø 1

     

    1 2 3

    5

    6

    8

    9

    1011

    1213

    14

    15

    16

    17

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    31/63

     

    17

    Rancangan alat ini terdiri atas dua bagian utama yaitu bagian proses

    (fungsional) dan bagian pendukung (struktural). Bagian proses adalah bagian

    yang mengerjakan fungsi dari alat tersebut yang berupa silinder pemarut.

    Sedangkan bagian pendukung adalah bagian yang mendukung fungsi dari alat

    tersebut, antara lain seperti rangka, motor penggerak.

     b)  Perakitan alat dan mesin sesuai dengan gambar kerja yang dihasilkan.

    c)  Pengujian kinerja alat dan mesin sesuai dengan perlakuan pengujian variasi

    diameter gigi pemarut dan waktu proses.

    Tujuan pengujian alat pemarut ini yaitu mengetahui kinerja alat pemarut

    singkong. Perlakuan pengujian kinerja alat ini adalah gigi dengan diameter

     pemarut yang berukuran 1,5 mm, 2 mm dan 3 mm dengan menghitung

    kebutuhan waktu yang dibutuhkan masing-masing perlakuan dalam memarut

    umbi singkong sebanyak ± 8 kg. Perlakuan pengujian meliputi kapasitas

    efektif pemarut, rendemen pati dalam hasil parutan dan rendemen pati dalam

    ampas. Susunan gigi parut pada silinder disajikan pada Gambar 5.

    Gambar 5. Susunan Diameter Gigi Pemarut

    Diamater kawat 2 mmDiamater kawat 1,5 mm

    15 mm

    15 mm

    15 mm

    15 mm

    15 mm

    Diamater kawat 3 mm

    15 mm

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    32/63

     

    18

    Tahapan yang dilakukan pada pengujian alat pemarut singkong

    adalah sebagai berikut:

    1.  Persiapan bahan dan alat yang diperlukan antara lain umbi singkong,

    timbangan, stop watch, ember dan air.

    2.  Pengupasan dan pencucian umbi singkong

    3.  Penimbangan umbi singkong masing-masing ± 8 kg untuk 3 perlakuan

    dengan 3 kali ulangan.

    4. 

    Hasil pemarutan ditimbang dan diambil sebanyak 2 kg untuk setiap

    ulangan, kemudian diekstrak dengan air mengalir dan diperas hingga air

     perasan jernih.

    5.  Hasil perasan ( starch milk ) diendapkan selama 19 jam.

    6.  Penimbangan pati hasil ekstraksi.

    7. 

    Penimbangan ampas hasil ekstraksi sebanyak 0,5 kg untuk masing-

    masing ulangan.

    8.  Penghancuran ampas dengan menggunakan alat Blender, kemudian

    diekstrak menggunakan air mengalir dan diperas hingga air perasan

     jernih.

    9. 

    Hasil perasan ( starch milk ) diendapkan selama 19 jam.

    10. 

    Penimbangan pati yang dihasilkan

    11.  Pengeringan tapioka dan onggok

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    33/63

     

    19

    Gambaran tahapan proses pengujian disajikan pada Gambar 6.

    Gambar 6. Diagram Alir Pengujian Pemarut Singkong

    Mempersiapkan

     bahan & alat

    Pengupasan & pencucianumbi singkong

    Penimbangan rata-rata

    8 kg setiap ulangan

    Semi-mekanis dan mencatat waktudengan diameter kawat 1,5 mm, 2 mm dan 3 mm

    3 perlakuan dan 3 ulangan

    dengan jumlah umbi singkong 72 kg 

    Proses pemarutan

    Ekstraksi

    Hasil starch milk  

    Penimbangan masing-masing 2 kg perulangan

    Onggok

    Hasil pemarutan

    Evaluasi terhadap ampas

    Proses Blender

    Ekstraksi

    Hasil starch milk  

    Onggok

    Air mengalir

    Penimbangan masing-

    masing 0,5 kg perulangan

    Pengendapan selama 19 jam

    Penimbangan pati

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    34/63

     

    20

    Variabel Pengamatan

    Variabel pengamatan penelitian pemarut singkong adalah sebagai berikut:

    Kapasitas Efektif Pemarut (kg/jam) 

    Kapasitas efektif pemarut dihitung dengan menimbang secara langsung

    umbi singkong yang sudah dikupas (kg) dibagi dengan waktu yang dibutuhkan

    selama pemarutan (jam), yang dinyatakan melalui Persamaan 1 (Darma et al .,

    2010).

    KE =B (kg)

    T (jam) 

    Keterangan :

    KE : Kapasitas efektif pemarut (kg/jam)

    B : Massa hasil pemarutan umbi singkong (kg)

    T : Waktu (jam)

    Rendemen Pati dalam Hasil Parutan (%)

    Rendemen pati terhadap hasil parutan umbi singkong dihitung dengan

    menimbang hasil parutan umbi singkong sebanyak 2 kg, kemudian diekstrak

    dengan air mengalir, diremas-remas dan diperas berkali-kali sampai air hasil

     perasan jernih. Hasil perasan ( starch milk ) diendapkan selama 19 jam, lalu pati

    yang diperoleh kemudian dibagi dengan massa umbi yang diparut (kg). Rendemen

     pati dalam parutan dihitung dengan menggunakan Persamaan 2 (Darma et al .,

    2010).

    Rendemen (%) =Mp (kg)

    M (kg)x100% 

    Keterangan:Rendemen : Rendemen pati dalam hasil parutan (%)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    35/63

     

    21

    Mp : Massa pati umbi singkong (kg)

    M : Massa hasil parutan umbi singkong (kg)

    Rendemen Pati dalam Ampas (%)

    Rendemen pati dalam ampas dihitung dengan menimbang ampas yang sudah

    diekstrak sebanyak 0,5 kg, diblender sampai halus dan diekstrak dengan

    menggunakan air mengalir, diperas berkali-kali sampai air hasil perasan jernih.

    Hasil perasan diendapkan selama 19 jam untuk mendapatkan pati. Pati yang

    dihasilkan kemudian dibagi dengan ampas sebelum diekstak lalu dikalikan dengan

    100%. Perhitungan rendemen pati dalam ampas dilakukan menggunakan

    Persamaan 3 (Darma et al ., 2010).

    Q =W (kg)

    A (kg) X 100% 

    Keterangan:Q : Rendemen pati dalam ampas (%)

    W : Massa pati (kg)

    A : Massa ampas yang sudah diekstrak (kg)

    Analisis Ekonomi Biaya Pokok Produksi

    Analisis ekonomi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menghitung

    Biaya Pokok Produksi Alat pemarut (BPP). Biaya pokok produksi alat dihitung

    dengan membagi biaya total produksi (biaya tetap dan biaya tidak tetap) dengan

    kapasitas efektif alat. Biaya Pokok Produksi dihitung dengan menggunakan

    Persamaan 4 (Pramudya, 2002).

    BPP =BT +

    BTTjam kerja

    KE 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    36/63

     

    22

    Keterangan :

    BPP : Biaya pokok produksi (Rp/kg)

    BT : Biaya tetap (Rp/tahun)BTT : Biaya tidak tetap (Rp/jam)

    KE : Kapasitas efektif alat (kg/jam)

    Analisis Data

    Data yang diperoleh melalui hasil penelitian ini, disajikan dalam bentuk

    tabel dan gambar, serta dibahas secara deskriptif.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    37/63

     

    23

    HASIL DAN PEMBAHASAN 

    Konstruksi Alat Pemarut Singkong

    Rancang bangun alat pemarut singkong terdiri dari 6 bagian utama yaitu: 1)

    rangka utama, 2) motor penggerak, 3) sistem transmisi, 4) bagian pengumpan

    (hopper), 5) silinder pemarut dan 6) bagian pengeluaraan (unloading ). Hasil

    konstruksi alat dan mesin pemarut yang dirakit penelitian ini disajikan melalui

    Gambar 7.

    Gambar 7. Konstruksi Mesin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    Rangka utama berfungsi untuk mendukung dan sekaligus merupakan

    dudukan dari silinder pemarut, motor penggerak dan bagian-bagian yang lainnya.

    Karena fungsi tersebut, rangka utama dirancang untuk lebih kuat menahan beban

    dan getaran selama mesin beroperasi. Rangka utama terbuat dari besi siku

     berukuran 40 mm x 40 mm x 0,2 mm. Dimensi rangka utama terdiri atas panjang

    Transmisi 1

    Silinder pemarut

     Hopper  pemarut

    Transmisi 2

    Motor Penggerak  

    Rangka utama

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    38/63

     

    24

    700 mm, lebar 540 mm dan tinggi 750 mm. Penyambungan dengan dilakukan

    dengan pengelasan listrik serta menggunakan mur dan baut 17.

    Motor bakar adalah motor yang dapat mengubah tenaga panas hasil

     pembakaran menjadi tenaga mekanik (Harjosetono et al ., 2000). Motor penggerak

     berfungsi sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan silinder pemarut singkong.

    Motor bakar yang digunakan mempunyai daya sebesar 5,5 HP atau setara dengan

    4,103 kW, dengan menggunakan bensin sebagai bahan bakar.

    Sistem transmisi yang digunakan pada alat ini adalah  pulley dan sabuk (v-

    belt ). Sistem transmisi berfungsi untuk menyalurkan daya yang dihasilkan oleh

    sumber tenaga penggerak sehingga dapat memutar silinder pemarut singkong.

     Pulley  yang digunakan pada poros motor penggerak berdiameter 150 mm,

    sedangkan pada poros silinder pemarut dan penepung masing-masing berdiameter

    100 mm dan 70 mm. Tujuan perbedaan diameter  pulley  untuk mengurangi

    kecepatan dan menambah daya berputar (Pratomo et al ., 1983). Adapun sabuk (v-

    belt ) yang digunakan dalam pemarut singkong pada motor bakar adalah tipe 58 A.

    Bagian pengumpan pemarut singkong (hopper ) berfungsi sebagai tempat

    untuk pemasukan/pegumpanan umbi singkong ke bagian silinder pemarut. Bagian

    ini terbuat dari plat besi tebal 2 mm, yang terdapat pada bagian atas, bawah serta

    samping kanan dan kiri. Pada bagian atas hopper   diberi engsel sebagai pintu,

    sedangkan bagian bawah sebagai penahan yang membantu bergesernya umbi pada

    saat pemarutan. Bagian samping kanan dan kiri berfungsi sebagai penahan pada

    saat alat beroperasi sehingga hasil parutan tidak tercecer. Bagian depan hopper  

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    39/63

     

    25

    dibuat miring sehingga memudahkan pendorong umbi singkong. Pendorongan ini

    memungkinkan potongan-potongan kecil umbi singkong yang ikut terparut.

    Silinder pemarut merupakan salah satu bentuk operasi pengecilan ukuran

    dengan cara pemotongan dan peremukan (cutting and crushing ). Tujuan proses

     pemarutan adalah untuk merusak dinding sel serta partikel-partikel sel sehingga

     pati yang terdapat di dalam sel bisa terekstrak. Proses pemarutan merupakan

     bagian salah satu faktor yang menentukan kapasitas produksi tapioka dan

    rendemen pati yang dihasilkan.

    Silinder pemarut yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari kayu

    nangka dengan diameter 120 mm dan panjang 150 mm. Silinder pemarut

    dilengkapi dengan kawat  stainless steel  yang berdiameter 1,5 mm, 2 mm dan 3

    mm, berfungsi sebagai gigi parut yang dipasang dengan cara ditancapkan pada

     permukaan silinder sebanyak 240. Tinggi gigi parut adalah 5 mm dari permukaan

    silinder dengan jarak horisontal dan vertikal antar mata parut sebesar 15 mm

    (Gambar 8). 

    Gambar 8. Pemasangan Plat Besi dan Cincin Silinder Pemarut Singkong

    Tempat lubang skrup

    Plat besi

    As orosCincin

    Tempat baut 12

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    40/63

     

    26

    Bagian pengeluaraan (unloading ) berfungsi sebagai penyaluran hasil parutan

    ke tempat penampungan. Bagian penyaluran terbuat dari besi plat dengan

    kemiringan tertentu yang memungkinkan hasil parutan mengalir.

    Spesifikasi rancangan alat yang dihasilkan pada penelitian ini dapat dilihat

     pada Tabel 3.

    Tabel 3. Spesifikasi Rancangan Alat Pemarut Singkong

     No  Parameter   Spesifikasi alat 

    1 Rangka ( frame)

    Panjang

    Luas

    Tinggi

    Besi siku tipe A 40 x 40 x 2 mmBesi plat 2 mm

    700 mm

    540 mm

    750 mm

    2 Sumber tenaga penggerak Motor Bakar 4 tak 5,5 HP

    3 Sistem transmisi  Pulley 100 mm dan 150 mm

    Tipe v-belt 58 A

    4 Pengumpan (hopper ) Besi plat 2 mm

    Panjang 315 mm

    Lebar 235mm

    Tinggi 190 mm5 Silinder pemarut Kayu nangka P 15 Ø 12

    Diameter kawat 1,5 mm, 2 mm dan 3

    mm

    Piringan selinder 120 mmCincin As 25,4 mm dan baut 12

    Berat silinder 1,5 mm 1,055 kgBerat silinder 2 mm 1,220 kg

    Berat silinder 3 mm 1,275 kg

    6 Bagian pengeluaran (unloading ) Besi plat 2 mm

    Panjang 200 mm

    Lebar 237 mm7 Berat mesin pemarut 60 kg

    8 Kapasitas 448,28 kg/jam

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    41/63

     

    27

    Kapasitas Efektif Pemarutan, Rendemen Pati dalam Hasil Parutan dan

    Rendemen Pati dalam Ampas 

    Hasil pengukuran terhadap kapasitas efektif pemarutan, rendemen pati

    terhadap hasil parutan dan rendemen pati dalam ampas disajikan pada Tabel 4.

    Tabel 4. Kapasitas Efektif Pemarut, Rendemen Pati dalam Hasil Parutan dan RendemenPati dalam Ampas. 

    Diameter

    kawat

    (mm)

    Kapasitas

    efektif pemarutan

    (kg/jam)

    Rendemen

    pati dalam hasil

    parutan (%)

    Rendemen pati

    dalam ampas

    (%)

    1,5 448,24 46,67 10,73

    2 404,84 45,82 13,40

    3 362,48 45,55 14,00

    Kapasitas Efektif Pemarutan (kg/jam)

    Kapasitas efektif pemarutan adalah kemampuan alat untuk memarut

    sejumlah umbi singkong dalam waktu tertentu yang dinyatakan dalam satuan

    kg/jam. Kapasitas efektif pemarut singkong pada penelitian ini diukur dengan

    menimbang umbi singkong yang telah dikupas untuk diparut yaitu sebanyak ± 8

    kg per ulangan. Kemudian waktu yang dibutuhkan untuk memarut umbi tersebut

    diukur. Hasil pengukuran kapasitas efektif alat parut pada diameter gigi parut

    yang berbeda disajikan pada Gambar 9.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    42/63

     

    28

    Gambar 9. Kapasitas Efektif Alat dan Mesin Pemarut umbi Singkong (kg/jam)

    Hasil penelitian terhadap kapasitas efektif alat dan mesin pemarut (Gambar

    9) menunjukkan bahwa penggunaan gigi parut dengan diameter 1,5 mm

    menghasilkan kapasitas efektif pemarut tertinggi yaitu sebesar 448,24 kg/jam.

    Penggunaan gigi parut berdiameter 2 mm menghasilkan kapasitas efektif pemarut

    tertinggi berikutnya yaitu sebesar 404,84 kg/jam. Sedangkan kapasitas efektif

     pemarut terendah diperoleh pada penggunaan gigi parut berdiameter 3 mm yaitu

    sebesar 362,48 kg/jam. Data hasil pengukuran tersebut menunjukkan bahwa

    semakin kecil diameter gigi parut maka kapasitas efektif pemarut yang dihasilkan

    semakin tinggi.

    Pola hubungan antara kapasitas efektif dengan diameter gigi parut tersebut

    diduga terjadi karena penggunaan diameter gigi parut yang lebih kecil akan

    menghasilkan luas permukaan pemarutan yang lebih besar. Dengan kata lain

    ukuran granula hasil parutan umbi singkong akan semakin kecil dengan

     penggunaan diameter gigi parut yang kecil pula. Hal tersebut sejalan dengan

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    1.5 mm 2 mm 3 mm

       K  a  p  a  s   i   t  a  s   E   f  e   k   t   i   f   (   k  g   /   j  a  m   )

    Diameter Gigi Parut (mm)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    43/63

     

    29

     pendapat Fellows (1992) yang menyatakan bahwa dalam pengolahan pangan,

     pengecilan ukuran dapat menyebabkan peningkatan rasio luas permukaan terhadap

    volume bahan pangan yang dapat meningkatkan laju pengeringan, pemanasan dan

     pendinginan serta meningkatkan efesiensi dan laju ekstraksi dari komponen liquid

     bahan pangan tersebut.

    Kapasitas efektif alat pemarut umbi singkong hasil penelitian ini lebih tinggi

    dibandingkan dengan alat pemarut sagu tipe silinder hasil penelitian sebelumnya

    yang dilakukan oleh Ratnaningsih et al . (2010). Rata-rata kapasitas efektif alat

     pemarut sagu hasil penelitian tersebut adalah sebesar 268,43 kg/jam yang

    dikerjakan oleh satu orang. Perbedaan tersebut diduga karena sifat fisik antara

    umbi singkong dengan empulur sagu dan karakteristik alat pemarut yang

    digunakan khususnya gigi silinder pemarut.

    Proses pemarutan merupakan salah satu bentuk dari operasi pemotongan

    (cutting ). Untuk melakukan pemotongan bahan, diperlukan energi. Energi yang

    dibutuhkan dalam proses pemotongan dipengaruhi oleh sejumlah faktor, seperti

    sifat mekanis bahan, geometri dan bentuk tepi pemotong, serta kondisi kinematik.

    Sifat-sifat mekanis bahan bergantung pada jenis bahan, yang dipengaruhi oleh

    tahap pertumbuhan dan kadar air, lokasi pemotongan, dan lain-lain (Sitkei, 1986).

    Rendemen Pati dalam Hasil Parutan (%)

    Rendemen pati dalam hasil parutan adalah persentase pati yang terdapat

    dalam hasil parutan umbi singkong. Rendemen pati dalam hasil parutan pada

     penelitian ini ditentukan dengan menimbang hasil parutan sebanyak 2 kg,

    kemudian diektraksi untuk mendapatkan pati hasil endapan. Pati yang diperoleh

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    44/63

     

    30

    kemudian ditimbang dan dibagi massa parutan tersebut. Perbandingan antara

    massa pati yang didapat dibagi massa hasil parutan 2 kg dikalikan 100% untuk

    mendapatkan rendemen pati dalam hasil parutan. Rendemen pati dalam hasil

     parutan umbi singkong akibat penggunaan diameter gigi parut yang berbeda-beda

    disajikan pada Gambar 10.

    Gambar 10. Rendemen Pati Hasil Parutan pada Diameter Gigi Parut yang berbeda

    (%)

    Hasil penelitian terhadap rendemen pati dalam parutan umbi singkong

    seperti yang disajikan pada Gambar 10, memperlihatkan bahwa penggunaan gigi

     parut dengan diameter 1,5 mm menghasilkan rendemen pati dalam hasil pemarut

    yang tertinggi yaitu sebesar 46,67%. Rendemen pati tertinggi berikutnya yaitu

    sebesar 45,82%, diperoleh pada penggunaan gigi parut berdiameter 2 mm.

    Sedangkan rendemen pati dalam hasil parutan terendah diperoleh pada

     penggunaan gigi parut yang diameter 3 mm yaitu sebesar 45,55%. Data hasil

     penelitian tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil diameter gigi parut maka

    rendemen pati yang dihasilkan semakin tinggi.

    45

    45.2

    45.4

    45.6

    45.8

    46

    46.2

    46.4

    46.6

    46.8

    1,5 mm 2 mm 3 mm   R  e  n   d  e  m  e  n  p  a   t   i   d  a   l  a  m   h  a  s   i   l  p  a  r  u

       t

       (   %   )

    Diameter Gigi Parut (mm)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    45/63

     

    31

    Model hubungan antara diameter gigi parut dengan rendemen pati tersebut

    terjadi karena semakin kecil diameter gigi parut akan menyebabkan ukuran

    granula hasil parutan umbi singkong akan semakin kecil atau semakin halus. Hal

    tersebut berarti terjadi kerusakan dinding sel umbi yang semakin besar, akibatnya

     pati yang tersimpan dalam sel tersebut akan semakin mudah dikeluarkan melalui

     proses ekstraksi. Dengan kata lain, penggunaan diameter gigi parut yang semakin

     besar akan menghasilkan ukuran granula parutan yang semakin besar pula, yang

    menyebabkan pati yang tersimpan dalam sel lebih sulit diekstrak. Hal tersebut

    akan menyebabkan rendemen pati yang dihasilkan akan lebih rendah.

    Rendemen pati dalam hasil parutan singkong yang diperoleh melalui hasil

     penelitian ini lebih tinggi dengan hasil beberapa hasil penelitian sebelumnya.

    Perbandingan hasil penelitian dengan penelitian yang lain tentang rendemen pati

    singkong hasil parutan antara lain dilakukan Thaib (1985) dimana laporan

    terhadap rendemen tapioka berkisar antara 19-24%. Penelitian lainnya

    menghasilkan pati dalam umbi singkong sebesar 30% (Balagopalan et al., 1988).

    Sedangkan Damayanti (2002) melaporkan bahwa kadar pati umbi singkong

    sebesar 11,79%.

    Selain faktor teknik pengolahan (alat dan mesin) yang digunakan, rendemen

     pati singkong juga dipengaruhi oleh faktor umur panen yang optimum. Umur

     panen sebelum dan sesudah umur panen optimum dapat menyebabkan kehilangan

    sejumlah kadar pati dalam umbi singkong (Damardjati dan Barret, 1985).

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    46/63

     

    32

    Rendemen Pati dalam Ampas (%)

    Rendemen pati dalam ampas adalah persentase pati yang terdapat di dalam

    ampas. Rendemen pati dalam ampas pada penelitian ini ditentukan dengan

    menimbang hasil ektraksi parutan ampas yaitu 0,5 kg kemudian diblender sampai

    halus untuk mendapatkan pati. Pati yang dihasilkan, kemudian ditimbang dan

    dibagi massa ampas. Perbandingan antara massa pati dibagi ampas hasil parutan

    dikalikan 100% untuk mendapatkan rendemen pati dalam ampas. Gambar 11

    menujukkan rendemen pati dalam ampas akibat penggunaan diameter gigi parut

    yang berbeda-beda.

    Gambar 11. Rendemen Pati dalam Ampas (%)

    Hasil pengukuran rendemen pati dalam ampas umbi singkong (Gambar 11)

    menunjukkan bahwa penggunaan gigi pemarut diameter 3 mm menghasilkan

    rendemen ampas tertinggi yaitu sebesar 14,00%. Penggunaan gigi pemarut yang

     berdiameter 2 mm menghasilkan rendemen pati dalam ampas tertinggi kedua yaitu

    sebesar 13,40%. Sedangkan rendemen pati dalam ampas terendah diperoleh pada

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    1,5 mm 2 mm 3 mm   R  e  n   d  e  m  e  n   P  a   t   i   d  a   l  a  m   A  m  p  a  s   (   %   )

    Diameter Gigi Parut (mm)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    47/63

     

    33

     penggunaan gigi pemarut yang berdiameter 1 mm yaitu sebesar 10,73%. Data hasil

     penelitian tersebut menunjukkan bahwa rendemen pati dalam ampas berbanding

    lurus dengan diameter gigi parut. Namun jika dibandingkan dengan rendemen pati

    hasil parutan, pada masing-masing diameter gigi parut yang sama, kedua

    rendemen tersebut berbanding terbalik (Gambar 12).

    Gambar 12. Perbandingan Rendemen Pati dalam Hasil Parutan dan Rendemen Pati

    dalam Ampas.

    Hubungan antara diameter gigi pemarut dengan rendemen pati dalam ampas

    yang berbanding lurus tersebut terjadi karena diameter gigi pemarut yang lebih

     besar akan menghasilkan ukuran granula umbi hasil parutan yang lebih besar.

    Akibatnya akan lebih banyak pati yang tertinggal dalam granula umbi singkong

    dalam hasil parutan sehingga jika diekstrak hanya sebagian pati saja yang

    terekstrak.

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    1,5 mm 2 mm 3 mm

       R  e  n   d  e  m  e  n   (   %   )

    Diameter Gigi Parut (mm)

    Rendamen Pati

    dalam Hasil Parutan

    (%)Rendamen Pati

    dalam Ampas (%)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    48/63

     

    34

    Analisis Biaya Pokok Produksi Pemarut Umbi Singkong

    Estimasi Biaya Pokok Produksi Pemarut

    Tujuan estimasi biaya pokok produksi (BPP) pada penelitian ini adalah untuk

    mengetahui kebutuhan biaya untuk memarut 1 kg umbi singkong. Biaya pokok

     produksi alat pemarut dinyatakan dalam Rp/kg. Skenario perhitungan BPP

    dilakukan pada penggunaan diameter gigi pemarut dan jam kerja yang berbeda-

     beda. Proses estimasi biaya diawali dengan mengelompokkan biaya-biaya yang

    digunakan yaitu biaya tetap (BT) dan biaya tidak tetap (BTT). Biaya tetap yaitu

     biaya yang tidak berubah selama proses pengoperasian alat pemarut, sementara

     biaya tidak tetap yaitu biaya yang bergantung pada waktu pengoperasian alat.

    Biaya tetap mencakup biaya penyusutan dan biaya bunga modal bank, sementara

     bagian biaya tidak tetap yaitu biaya bahan bakar, biaya oli, biaya pemeliharaan

    dan biaya operator.

    Biaya penyusutan mesin pemarut dihitung dengan menggunakan metode

    garis lurus (Straight Line Method ), dan biaya bunga modal yaitu sebesar 20% per

    tahun berdasarkan rata-rata suku bunga pinjaman bank tahun 2012. Sedangkan

     biaya bahan bakar, biaya oli, pemeliharaan dan operator dihitung berdasarkan jam

    operasi alat pemarut. Kebutuhan bahan bakar dan oli di tentukan berdasarkan hasil

     pengukuran Daywin et al.  (2008). Kebutuhan bahan bakar dan oli ditentukan

     berdasarkan hasil pengukuran Daywin et al . (2008). Biaya pokok produksi

    kemudian dihitung menggunakan Persamaan 1 (Pramudya, 2002).

    Biaya Pokok Produksi Rp/kg =BT + BTT

    KE

     

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    49/63

     

    35

    Dimana :

    BT : Biaya tetap (Rp/tahun)

    BTT : Biaya tidak tetap (Rp/tahun)KE : Kapasitasefektif alat (kg/jam)

    Hasil perhitungan Biaya Pokok Produksi alat pemarut untuk berbagai ukuran

    diameter gigi parut, kapasitas efektif alat, pada berbagai jam kerja alat, disajikan Tabel 5.

    Tabel 5. Spesifikasi Biaya Pokok Produksi, Kapasitas Efektif Pemarut dan DiameterGigi Pemarut yang Berbeda.

    Berdasarkan Tabel 5, untuk ukuran diameter gigi parut yang sama, semakin

    sedikit jam kerja alat, maka biaya pokok produksi semakin tinggi. Sebagai contoh

    untuk ukuran diameter gigi parut 1,5 mm, menghasilkan biaya pokok produksi

     pada 6 jam kerja sebesar Rp 105,30 per kg, sedangkan pada jam kerja 3 jam

    menghasilkan biaya pokok produksi sebesar Rp 107,01 per kg. Secara grafis,

     perubahan biaya pokok produksi pada berbagai jam kerja alat ukuran diameter gigi

     parut tetap tersaji pada Gambar 13.

     No Spesifikasi pemarut Biaya pokok produksi pemarut

    (Rp/kg)Jam kerja (jam/hari)

    Diameter gigi

    pemarut silinder (mm) 

    Kapasitas efektif

    pemarut (kg/jam) 6 5 4 3

    1 1,5 448,24 105,30 105,75 106,43 107,012 2 404,84 116,59 117,09 117,84 118,483 3 362,48 130,21 130,77 131,61 132,32

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    50/63

     

    36

    Gambar 13. Perubahan Biaya Pokok Produksi pada Berbagai Lama Jam Kerja

    Alat untuk Diamater Gigi Parut Sebesar 15 mm.

    Perubahan biaya pokok produksi lainnya adalah akibat dari perubahan

    ukuran diameter gigi parut pada kondisi jam kerja yang sama. Melalui Tabel 5

    terlihat bahwa semakin besar diameter gigi parut untuk jam kerja alat tetap, maka

     biaya pokok produksi akan semakin besar. Untuk jam kerja tetap 6 jam per hari

    misalnya, penggunaan diameter gigi parut sebesar 1,5 mm menghasilkan biaya

     pokok produksi sebesar Rp 105,30 per kg, sedangkan untuk diameter gigi parut 3

    mm pada jam yang sama menghasilkan biaya pokok sebesar Rp 130,21 per kg.

    Untuk lebih jelasnya, hubungan keduanya disajikan melalui Gambar 14.

    104.00

    104.50

    105.00

    105.50

    106.00

    106.50

    107.00

    107.50

    108.00

    6 jam 5 jam 4 jam 3 jam

       B   P   P   (   R  p   /   k  g   )

    Lama Kerja Alat (Jam)

    80.00

    90.00

    100.00

    110.00

    120.00

    130.00

    140.00

    1.5 mm 2 mm 3 mm

       B   P   P   (   R  p   /   k  g   )

    Diameter Gigi Parut (mm)

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    51/63

     

    37

    Gambar 14. Perubahan Biaya Pokok Produksi untuk Berbagai Diameter Gigi

    Parut pada Jam Kerja Alat Selama 6 Jam per Hari.

    Hasil penelitian ini sejalan dengan pendapat Pramudya (2002), yang

    mengatakan bahwa semakin lama jam kerja dalam setahun maka biaya produksi

    semakin rendah. Untuk mendapatkan keuntungan maksimal, maka biaya pokok

     produksi diusahakan serendah mungkin. Hal ini dapat dilakukan dengan

    mengusahakan volume kerja mesin tersebut dimaksimalkan dalam setahun,

    sehingga mesin tersebut dapat mencapai jam kerja yang tinggi. Dengan demikian

     biaya pokok produksi semakin rendah.

    Biaya pokok produksi yang dihasilkan melalui penelitian ini terlihat relatif

    rendah untuk sebuah alat pengolahan. Rendahnya biaya pokok produksi tersebut

    disebabkan karena waktu pengujian dan jumlah bahan uji berupa umbi singkong

    yang relatif sedikit, sehingga tidak menunjukkan kapasitas efektif alat yang

    sesungguhnya. Selain itu kapasitas efektif pemarut dianggap tetap, belum

    memperhitungkan penurunan kapasitas akibat penyusutan alat setiap tahunnya.

     Namun demikian, pola hubungan biaya pokok produksi dengan waktu kerja dan

    ukuran diameter gigi parut tidak akan mengalami perubahan sekalipun kapasitas

    efektif mengalami perubahan.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    52/63

     

    38

    SIMPULAN DAN SARAN

    Simpulan

    Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh beberapa

    simpulan berikut ini :

    1.  Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin besar ukuran diameter gigi

     parut maka kapasitas efektif alat akan semakin rendah, rendemen pati hasil

     parutan semakin rendah, sedangkan rendemen pati dalam ampas semakin

    tinggi.

    2.  Perhitungan biaya pokok produksi menunjukkan bahwa pada diameter gigi

     parut yang sama, semakin lama jam kerja maka biaya pokok akan semakin

    rendah. Sedangkan untuk jam kerja yang sama, semakin besar diameter gigi

     parut yang digunakan maka biaya pokok produksi akan semakin tinggi.

    Saran

    1.  Perlu dilakukan pengujian dengan waktu yang lebih lama, misalnya untuk

    satu hari kerja (6-8 jam) dengan jumlah bahan yang lebih banyak untuk

    mengetahui kapasitas efektif alat yang sesungguhnya.

    2. 

    Perlu dilakukan penelitian dengan parameter putaran silinder pemarut yang

     berbeda-beda, untuk mengetahui pengaruh putaran terhadap kapasitas efektif

    alat.

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    53/63

     

    39

    DAFTAR PUSTAKA

    `

    Arora, J. S. 2004. Introduction to Optimum Design, Academic Press. http://books.

    google. com/books?id=FbwVe577xwC&Printsec=Frontcover (12 April

    2012).

    Badan Standarisasi Nasional, 1994. Syarat Mutu Tapioka SNI 01-3451-1994,Jakarta.

    Balagopalan, C. G. Padmaja, S. K. Nanda, dan S. N. Mouthy. 1988. Cassava in

    Food, Feed and Industry. CRC Press Inc, Boca Raton Florida.

    Biro Pusat Statistik, 2012. Provinsi Papua Barat dalam Angka 2012, Manokwari.

    CIAT, 2009. Gobal Cassava Research and Development. The Cassava Ekonomi of

    Asia: Adapting to Ekonomi Change, CIAT.

    Colon, F. J. and Annokke. G.J. 1984. Survei of Some Process Route of Sago in:

    The Expert Consultation of Sago Palm and Palm Product. BPP Teknologi

    dan FAO, Jakarta.

    Darma, 2001. Analisis Mekanisme Pemarutan dan Torsi alat Pemarut Sagu( Metroxylon sp) Tipe Silinder. Tesis Pasca Sarjana Jurusan

    KeteknikkanPertanian. Fateta IPB, Bogor.

    Darma, Istalaksana dan Andreas, Prototipe Alat Pengekstrak Pati Sagu  Mixer Rotary Blade Bertenaga Motor Bakar. Jurnal Agritech. Volume 30,No.4

     November 2010: 204-211. 

    Damardjati S. D. dan Barrett M. D, 1985. Peningkatan Mutu Hasil Ubi Kayu di

    Indonesia. Jurnal Balai Penelitian Tanaman Pangan, Sukamandi.

    Damayanti, N. 2002. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia Tepung dan Pati Singkong

    ( Manihot Utilissima Phol) dari Beberapa Varietas Lokal. Skripsi, Fakultas

    Teknologi Pertanian. IPB, Bogor.

    Departemen Pertanian. 2008. Komposisi Kimia Tapioka dan Syarat Mutu Tapioka.

    http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/17/jtptunimus-gdl-s1-2008roikhatulj-804-2-bab2.pdf. 

    Direktorat Budidaya Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. 2003. Strategi dan

    Upaya Pengembangan Produksi Dalam Sistem Usaha Agribisnis Umbi-

    umbian (Singkong dan Umbi Jalar) dan Terubusan Pengembangan

    Produksi Singkong dan Umbi Jalar. Disampaikan pada Pertemuan

    Koodinasi pengembangan Produksi Umbi-umbian (Singkong dan Umbi

    Jalar) Dirjen Bina Produksi Tanamanan Pangan dan Teknologi Budidaya

    Singkong, Bogor.

    Direktorat Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian. 2005. Pengembangan

    Usaha Pengolahan Tepung Tapioka. Departemen Pertanian, Jakarta.

    http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/17/jtptunimus-gdl-s1-2008-roikhatulj-804-2-bab2.pdfhttp://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/17/jtptunimus-gdl-s1-2008-roikhatulj-804-2-bab2.pdfhttp://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/17/jtptunimus-gdl-s1-2008-roikhatulj-804-2-bab2.pdfhttp://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/17/jtptunimus-gdl-s1-2008-roikhatulj-804-2-bab2.pdf

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    54/63

     

    40

    Febriyanti, Wirakartakusumah. 1990. Dalam Komposisi Tepung Tapioka. Balai

    Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, Bogor.

    Fellows. P., 2000. Food Processing Technology. Woodhead Publishing Ltd,

    Cambridge.

    Food and Agriculture Organization (FAO), 2006. Development of the Cassava-

    Processing Industry and Its Future. Dalam http://www.food.org/docrep/x50

    32e/x5032E09 htm (18 Juni 2013).

    Grace, M. R. 1977. Cassava Processing. FAO. Plan Production and ProtectectionSeries No. 3, 166p.

    Grace, M. R. 1977. Cassava Processing. Foods and Agricultura Organization of

    The United Nations, Roma.

    Hardjosetono M, Wijayato, Rachlan E, Bandra W. I dan Tarmana D. R. 2000.Mesin-Mesin Pertanian, PT Bumi Aksara, Jakarta.

    Henderson, M. C. and R. L. Perry.M. E. 1982. Agricultural Process Engineering.

    The Avi Publishing Company Inc, Westport-Connecticut.

    Humphreys, K. K.1991. Jelen’s Cost and Optimization Engineering, Third Edition.

    McGraw-Hill Inc, Singapore.

    Hurst. K, S. 1999. Engineering Design Principles. Elsevier. Ltd, Oxford.

    Burlington.

    Morthy, 2004. Kandungan Pati Pada Singkong Amilosa dan Amilopektin.

    http://www. pustaka-deptan. go.id/Publikasi/Pdf (30 September 2011).

     Norton, R. L. 1992. Design of Machinery An Introduction to the Synthesis andAnalysis of Mechanisms and Machines. Mc Graw Hill, Inc, New Yok.

    Pansestuti, 2010. Dalam. Komposisi Kimia Tapioka Balai Besar Pengkajian dan

    Pengembangan Teknologi Pertanian, Bogor.

    Pramudya, B. 2002. Ekonomi Teknik (Revisi). Proyek Peningkatan PerguruanTinggi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

    Pratomo, M. dan Irwanto, K. A, 1983. Alat dan Mesin Pertanian 3. DepartemenPendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan

    Menengah, Jakarta.Rahman, A. M. 2007. Mempelajari Karakteristik Kimia dan Fisik Tapioka dan

    MOCAF ( Modified Cassava Flour ) sebagai Penyalut Kacang pada ProdukKacang Salut. Skripsi, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.

    Ratnaningsih, Nurdi Setyawan, Kun Tanti Dewandari dan Djayeng Sumangat,

    2010. Rekayasa Alat Pemarut Sagu Tipe Silinder. Jurnal Enjiniring

    Pertanian Volume VIII. No. 2 Halm 67-74.

    Sitkei, G. 1986. Developments in Agricultural Engineering. Mechanics of

    Agricultural Materials. Esevier Science Publisher, Amsterdam.

    http://www.food.org/docrep/x5032e/x5032E09%20htm%20(18http://www.food.org/docrep/x5032e/x5032E09%20htm%20(18http://www/http://www/http://www.food.org/docrep/x5032e/x5032E09%20htm%20(18http://www.food.org/docrep/x5032e/x5032E09%20htm%20(18http://www.food.org/docrep/x5032e/x5032E09%20htm%20(18

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    55/63

     

    41

    Soebiyanto, 1993. Singkong sebagai bahan Baku Industri dan UKM dengan

    harapan dapat Meningkatkan Nilai Ekonomi Masyarakat. Institut Pertanian

    Bogor, Bogor.

    Daywin, J.F, Sitompul, G.R dan Hidayat, I. Mesin – Mesin Budidaya Pertanian di

    lahan Kering. 2008. Graha Ilmu, Yogyakarta.

    Srivastava, A. K., Goering, C. E. dan Rohrbach, R. P, 1993. Engineering

    Principles Of Agricultural Machines. Amirican Sociaty of Agricultural

    Engineering, USA.

    Sumadji, E. 1985. Pengolahan Singkong Menjadi Tepung Tapioka. Gramedia,

    Jakarta.

    Thaib, A. 1985. Bimbingan Pembuatan Tapioka Konsumen bagi Petani Singkong

    Desa Rejosari Kecamatan Siak Kampar-Riau Universitas Riau, PekanBaru.

    Ulman, D. G. 2002. The Mechanical Design Process. McGraw-Hill Profesional.http://books.google.com/books?id=if8xpmrOEC&printsec=frontcover. (20

    Juni 2013).

    http://books.google.com/books?id=if8xpmrOEC&printsec=frontcoverhttp://books.google.com/books?id=if8xpmrOEC&printsec=frontcover

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    56/63

     

    42

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    57/63

     

    43

    1 Analisis Ekonomi Biaya Pokok Produksi (BPP)

    4. 3. 1 Biaya Tetap (BT)

    a. Biaya Penyusutan

    Rumus

    = −

     

    Keterangan

    D = Penyusutan (Rp/Tahun)

    P = Harga awal (Rp)

    S = Harga akhir (Rp)

     N = Umur ekonomis alat (Tahun)

    =   5.000.000−  500.000

    5 ℎ 

    =

       4.500.000

    5 ℎ  

    =  900.000/ℎ 

     b. Biaya bunga modal/simpanan bunga bank

    Rumus

    =  (+1)

    Keterangan

     P  = Harga awal (Rp)

    i = Total tingkat bunga modal dan asuransi (%/Tahun)

     I  = Total bunga modal dan asuransi (Rp/Tahun)

     N  = Umur ekonomis alat (Tahun)

    =20% 5.000.000(5 ℎ +1)

    2(5 ℎ )

     

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    58/63

     

    44

    =   1.000.000/ℎ  (6 ℎ )

    10 ℎ 

    =  600.000/ℎ 

    Total Biaya Tetap (BT) =  900.000/ℎ  +  600.000/ℎ 

    = 1.500.000/ℎ 

    4.3.2 Biaya Tidak Tetap (BTT)

    Hari Kerja :

    1) 

    - 6 Jam/Hari-  24 Hari/Bulan

    -  12 Bulan/Tahun

    Jumlah Jam Kerja Pertahun = 6 / × 24 / ×

    12 /ℎ = 1728 /ℎ 

    a. 

    Biaya Bahan Bakar

    0.13 //   × 5.5   × 1728 /ℎ  ×  6.500/ 

    =  8.030.880/ℎ 

     b. 

    Biaya Oli

    5.5  (0.008//100 )(35.000) 

    =  1.540 

    c.  Biaya Pemeliharaan

    = 5%   5.000.000/ℎ) =  250.000 /ℎ 

    d. 

    Biaya Operator

     120.000//ℎ  × 2 × (24 /  ×

    12 /ℎ) 

    =  240.000/ × 288 /ℎ 

    =  69.120.000/ℎ 

    Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = 80.062.000/ℎ 

    B =  +  

    =  1.500.000/ℎ +  80.062.000/ℎ 

    =  81.562.000 /ℎ 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    59/63

     

    45

    Biaya Pokok (BP)

    =   +

    =   

    Silinder dengan diameter kawat 1.5 mm

    =   81.562.000 /ℎ

    448,24 / =

       81.562.000 /ℎ

    448,24 /  ×1728  /ℎ 

    =   81.562.000 /ℎ

    774.558,7 /ℎ=  105,30  

    Silinder dengan diameter kawat 2 mm

    =    81.562.000 /ℎ

    404,84 / =

        81.562.000 /ℎ

    404,84 /   × 1728   /ℎ 

    =    81.562.000 /ℎ

    699.563,5 /ℎ=  116,59  

    Silinder dengan diameter kawat 3 mm

    =    81.562.000/ℎ

    362,48 /  =    81.562.000/ℎ

    362,48 /  ×1728   /ℎ  

    =    81.562.000/ℎ

    626.365,4/ℎ=  130,21  

    2) 

    - 5 Jam/Hari

    24 Hari/Bulan

    12 Bulan/Tahun

    Jumlah Jam Kerja Pertahun = 5 / × 24 / ×

    12 /ℎ = 1440 /ℎ 

    Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = 66.760.000/ℎ 

    B =  +  

    =  1.500.000/ℎ +  66.760.000/ℎ 

    =  68.260.000/ℎ 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    60/63

     

    46

    Biaya Pokok (BP)

    =   +

    =  

     

    Silinder dengan diameter kawat 1.5 mm

    =   68.260.000/ℎ

    448,24 / =

       68.260.000 /ℎ

    448,24 /  ×1440  /ℎ 

    =  68.260.000 /ℎ

    645.465,6 /ℎ=  105,75 

    Silinder dengan diameter kawat 2 mm

    =    68.260.000 /ℎ

    404,84 / =

       68.260.000 /ℎ

    404,84 /   × 1728   /ℎ 

    =    68.260.000 /ℎ

    582.969,6 /ℎ=  117,09 

    Silinder dengan diameter kawat 3 mm

    =    68.260.000 /ℎ

    362,48 /  =   68.260.000 /ℎ

    362,48 /  ×1728  /ℎ  

    =    68.260.000 /ℎ

    521.971,2/ℎ=  130,77 

    3)  - 4 Jam/Hari

    -  24 Hari/Bulan

    -  12 Bulan/Tahun

    Jumlah Jam Kerja Pertahun = 4 / × 24 / ×12 /ℎ = 1152 /ℎ 

    Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = 53.458.000/ℎ 

    B =  +  

    =  1.500.000/ℎ + 53.458.000/ℎ 

    =  54.958.000/ℎ 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    61/63

     

    47

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    62/63

     

    48

    Biaya Pokok (BP)

    =   +

    =  

     

    Silinder dengan diameter kawat 1.5 mm

    =   54.958.000/ℎ

    448,24 / =

       54.958.000/ℎ

    448,24 /  ×1152  /ℎ 

    = 54.958.000 /ℎ

    516.372,48/ℎ=  106,43 

    Silinder dengan diameter kawat 2 mm

    =   54.958.000/ℎ

    404,84 / =

       54.958.000/ℎ

    404,84 /   × 1152   /ℎ 

    =   54.958.000/ℎ

    466.375,68 /ℎ=  117,84 

    Silinder dengan diameter kawat 3 mm

    =   54.958.000/ℎ

    362,48 /  =   54.958.000/ℎ

    362,48 /  ×1152   /ℎ  

    =   54.958.000/ℎ

    417.576,96/ℎ=  131,61 

    4) 

    - 3 Jam/Hari

    -  24 Hari/Bulan

    -  12 Bulan/Tahun

    Jumlah Jam Kerja Pertahun = 3 / × 24 / ×

    12 /ℎ = 864 /ℎ 

    Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = 39.941.000/ℎ 

    B =  +  

    =  1.500.000/ℎ +  39.941.000/ℎ 

    =  41.441.000/ℎ 

  • 8/18/2019 Sardi_Desain %26 Uji Kinerja Alat %26 Mensin Pemarut Singkong Bertenaga Motor Bakar

    63/63

     

    Biaya Pokok (BP)

    =   +

    =   

    Silinder dengan diameter kawat 1.5 mm

    =   41.441.000/ℎ

    448,24 / =

       41.441.000 /ℎ

    448,24 /  ×864  /ℎ 

    =    41.441.000 /ℎ

    387.279.36 /ℎ=  107,01 

    Silinder dengan diameter kawat 2 mm

    =   41.441.000 /ℎ

    404,84 / =

        41.441.000 /ℎ

    404,84 /   × 864  /ℎ 

    =    41.441.000 /ℎ

    349.781,76 /ℎ=  118,48 

    Silinder dengan diameter kawat 3 mm

    =   41.441.000 /ℎ

    362,48 /  =   41.441.000/ℎ

    362,48 /  ×864   /ℎ  

    =    41.441.000 /ℎ

    313.182,72/ℎ=  132,32