SKRIPSI - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/149590/1/Cover+Kata_Pengantar.pdf · Fasilitas serta sebagai asisten mata kuliah praktikum Satuan Operasi dan Proses dan Perancangan

ANALISIS EFISIENSI PRODUKSI BUBUK CINCAU HITAM

(Mesona palustris) PADA SKALA GANDA

SKRIPSI

Oleh: IRVAN ADHIN CHOLILIE

0911030022- 103

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

ANALISIS EFISIENSI PRODUKSI BUBUK CINCAU HITAM

(Mesona palustris) PADA SKALA GANDA

SKRIPSI

oleh:

IRVAN ADHIN CHOLILIE NIM. 0911030022-103

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknologi Pertanian

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

LEMBAR PERSETUJUAN Judul Tugas Akhir : Analisis Efisiensi Produksi Bubuk Cincau

Hitam (Mesona palustris) pada Skala Ganda Nama Mahasiswa : Irvan Adhin Cholilie NIM : 0911030022-103 Jurusan : Teknologi Industri Pertanian Fakultas : Teknologi Pertanian

Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Susinggih Wijana, MS. Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc. NIP. 19590508 198303 1 004 NIP. 19840201 201212 1 002 Tanggal Persetujuan: ………. Tanggal Persetujuan: ……….

LEMBAR PENGESAHAN Judul Tugas Akhir : Analisis Efisiensi Produksi Bubuk Cincau

Hitam (Mesona palustris) pada Skala Ganda Nama Mahasiswa : Irvan Adhin Cholilie NIM : 0911030022-103 Jurusan : Teknologi Industri Pertanian Fakultas : Teknologi Pertanian Dosen Penguji I, Dosen Penguji II, Dr. Ir. Wignyanto, MS. Beauty Suestining D.D, ST,MT NIP. 19521102 198103 1 001 NIP. Dosen Penguji III, Dosen Penguji IV, Dr. Ir. Susinggih Wijana, MS. Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc. NIP. 19590508 198303 1 004 NIP. 19840201 201212 1 002

Ketua Jurusan,

Dr. Ir. Nur Hidayat, MP. NIP 19610223 198701 1 001

Tanggal Lulus TA: ..........................

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Gresik pada tanggal 7 April 1991 dan merupakan putra kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Lilik Muktiyono, SE dan Ibu Cholifah. Pada tahun 2003 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di Sekolah Dasar Nahdhatul Ulama 1 Trate Gresik. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke jenjang sekolah menengah pertama di SMP Negeri 3 Gresik hingga lulus pada tahun 2006. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan

sekolah menengah atas di SMAN 1 Gresik hingga lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009, penulis melanjutkan studi Strata 1 (S1) di Universitas Brawijaya melalui jalur penerimaan siswa berprestasi (PSB) pada Fakultas Teknologi Pertanian, Jurusan Teknologi Industri Pertanian.

Pada masa pendidikannya, penulis aktif sebagai koordinator asisten praktikum untuk mata kuliah Manajemen Limbah dan Lingkungan Industri dan Penanganan Bahan dan Tata Letak Fasilitas serta sebagai asisten mata kuliah praktikum Satuan Operasi dan Proses dan Perancangan Pabrik, Mikrobiologi Pangan. Penulis aktif di organisasi Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) 2012 sebagai Ketua Komisi Aspirasi dan Advokasi serta Pekan Keakraban Mahasiswa (PKM) 2010 sebagai sie acara. Selain itu, penulis aktif di bidang karya ilmiah dan pernah mendapatkan dana penelitian dari DIKTI untuk bidang kewirausahaan dan pengabdian masyarakat. Penulis juga pernah lolos sebagai finalis lomba karya ilmiah NARRATION (2011) dan MIPA UNTUK NEGERI (2012) di Universitas Indonesia, Depok.

Alhamdulillah…

Terima kasih Ya Allah..

Karya kecil ini aku persembahkan kepada

Ibu dan Bapakku tercinta..Mas Hanung Adi Putra dan

Dik Firdania Aulia Rachma…

Dan Lini Anisfatus Sholihah, yang selalu

memberikan bantuan, dukungan, semangat, dan

doa…Terima kasih…

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama Mahasiswa : Irvan Adhin Cholilie NIM : 0911030022-103 Jurusan : Teknologi Industri Pertanian Fakultas : Teknologi Pertanian Judul TA : Analisis Efisiensi Produksi Bubuk Cincau

Hitam (Mesona palustris) pada Skala Ganda

Menyatakan bahwa, Tugas Akhir dengan judul di atas merupakan karya asli penulis tersebut di atas. Apabila di kemudian hari terbukti pernyataan ini tidak benar saya bersedia dituntut sesuai hukum yang berlaku. Malang, 20 Januari 2014 Pembuat Pernyataan TTD Irvan Adhin Cholilie NIM. 0911030022

i

IRVAN ADHIN CHOLILIE. 0911030022. ANALISIS EFISIENSI PRODUKSI BUBUK CINCAU HITAM (Mesona palustris) PADA SKALA GANDA. DOSEN PEMBIMBING I : Dr. Ir. Susinggih Wijana, MS II : Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc

RINGKASAN

Tanaman cincau hitam (Mesona palustris) merupakan tanaman yang banyak terdapat di Indonesia. Tanaman ini mengandung suatu komponen gel berupa hidrokoloid yang bersama-sama dengan sejumlah pati dan abu “qi” mampu membentuk gel yang kokoh dan kuat. Cincau hitam yang dikenal dengan nama janggelan ini merupakan bahan minuman yang menyerupai agar-agar. Tanaman janggelan banyak dibudidayakan di wilayah Kecamatan Karangtengah, Tirtomoyo, Bulukerto, dan Kismantoro (daerah Kabupaten Wonogiri). Luas areal mencapai kurang lebih 1.417 ha dengan tingkat produksi mencapai 8.390,95 ton/ tahun. Beberapa penyakit seperti hipertensi, diabetes, dan liver dapat diobati dengan menggunakan cincau hitam ini. Banyaknya manfaat yang akan diperoleh dengan mengkonsumsi cincau hitam sehingga masyarakat menjadikannya bahan baku untuk berbagai produk.

Penelitian yang dilakukan adalah membandingkan hasil penelitian skala laboratorium dan ganda. Dalam penelitian yang dilakukan adalah memproduksi bubuk cincau hitam skala laboratorium dan skala ganda. Bahan yang digunakan untuk skala laboratorium sebanyak 1 kg cincau hitam dan air sebanyak 15 liter, sedangkan skala ganda dengan bahan sebanyak 5 kg dan air sebanyak 75 liter. Hasil uji organoleptik yang dilakukan pada 30 orang panelis (umum) dalam sampel gel bubuk cincau hitam pada skala laboratorium dan ganda tidak berbeda nyata baik warna, aroma, rasa, maupun tekstur. Hasil uji proksimat yang dilakukan antara sampel bubuk cincau hitam skala laboratorium dengan skala ganda tidak memiliki perbedaan yang signifikan pada semua parameter. Bubuk cincau hitam pada skala ganda memiliki kadar air sebesar

ii

12,25%, karbohidrat 43,7%, serat kasar 5,89%, dan rendemen sebesar 16,28%. Hasil analisis efisiensi energi proses perebusan sebesar 85,11%, penirisan sebesar 76,97%, pemekatan sebesar 99,64%, pengeringan sebesar 99,99%, dan penggilingan sebesar 99,39%. Kebutuhan utilitasnya antara lain kebutuhan air setiap batch sebesar 0.1 m3 dengan biaya setiap batch sebesar Rp 220,5,untuk kebutuhan listrik setiap batch adalah 20,01 Kwh dengan biaya setiap batch sebesar Rp 18.569,28, dan kebutuhan LPG setiap batch sebesar 30 kg sebesar Rp 234.000,00. Jadi, total biaya proses sebesar Rp 252.789,78. Keyword : cincau hitam, bubuk, neraca massa, neraca energi, biaya proses

iii

IRVAN ADHIN CHOLILIE. 0911030022. ANALYSIS OF EFFICIENCY PRODUCTION OF GRASS BLACK JELLY (Mesona palustris) IN DOUBLE SCALE. SUPERVISOR I : Dr. Ir. Susinggih Wijana, MS II : Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc

SUMMARY

Black grass jelly plant (Mesona palustris) is abundant in Indonesia. This plant contains a hydrocolloid gel component that together with starch and Qi ash are capable to perform a solid and strong gel. Black grass jelly, known as ‘janggelan’, is a drink material similar to jelly. Janggelan is widely cultivated in Karangtengah, Tirtomoyo, Bulukerto, and Kismantoro (in Wonogiri District). Total area of cultivation covered approximately 1.417 ha with the production level of Janggelan reaches 8,390.85 ton/year. Some diseases such as hypertension, diabetes, and liver can be treated by consuming this black grass jelly. Many benefits that gained from the consumption of grass black jelly attracts people to make it as the raw material for various products

The aim of this research is to compare the results of black grass jelly produced using laboratory scale and double scale. In this research, the production from the laboratory scale is using ingredients of 1 kg black grass jelly added with 5 litres of water, while the double scale is using 5 kg black grass jelly and 75 litres of water.

The results of organoleptic tests performed by 30 panelists (general) to the sample gels of grass black powder produced from both of laboratory and double scale are not different significantly in color, odor, flavor, and texture. Proximate test results conducted in both of grass black jelly powder produced in laboratory scale and double scale also have no significant differences in all parameters. Grass black jelly powder from double scale contains water, carbohydrate, crude fiber, and yield in the amount of 12,25 %; 43,7 %; 5,89 %; and 16,28 % respectively. The results of the energy efficiency analysis by boiling, draining, evaporation, drying, and milling processes are 85,11 %; 76,97 %;

iv

99,64 %; 99,99% and 99,39% respectively. Utility needs including water needs for each batch amounted 0.1 m3 and costed Rp 220,5 per batch, the electricity needs for each batch is 20.01 kWh and costed Rp 18569.28 per batch, and LPG needs for each batch is 30 kg costed Rp 234,000.00, so that the total cost spent for the process is Rp 252,789.78 .

Keyword: black grass jelly, powder, mass balance, energy balance, cost.

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT atas

segala rahmat dan hidayah-Nya serta shalawat dan salam tetap

tercurah kepada Junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul, ‘Analisis Efisiensi

Produksi Bubuk Cincau Hitam (Mesona Palustris) pada Skala

Ganda’. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ibu dan Bapak yang telah banyak memberi dukungan dan

doanya.

2. Mas Hanung Adi Putra dan Dik Firdania Aulia Rachma yang

selalu memberi dukungan dan semangat

3. Bapak Dr. Ir. Susinggih Wijana, MS selaku dosen pembimbing

pertama.

4. Bapak Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc selaku dosen

pembimbing kedua.

5. Bapak Dr. Ir. Wignyanto MS, selaku dosen penguji pertama.

6. Ibu Beauty Suestining Diyah Dewanti, ST,MT selaku dosen

penguji kedua.

7. Lini Anisfatus Sholihah yang selalu ada memberi doa, dukungan

dan semangat.

8. Mas Anang Nurcahyo sebagai teman skripsi, Ernanda

Pramiyozi Adhi, Mas Harvis, Mas Angky, (TE), Anjang, Oyi,

Firdaus, Winanto, Rievano, Gabriel, Dwi (TE), Dantok, Noveb,

vi

Alvin, serta teman-teman yang telah membantu dan mendukung

dalam kegiatan penelitian.

9. Mas Judo Purwanto, SE dan Mas Isrofi yang telah membantu

berlangsungnya penelitian.

10. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penulisan

skripsi ini.

Harapan penulis semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

para pembacanya dan akan berguna untuk saat ini dan masa

mendatang.

Malang, Januari 2014

Penulis

vii

DAFTAR ISI

RINGKASAN ............................................................................. i SUMMARY .............................................................................. iii KATA PENGANTAR ............................................................... v DAFTAR ISI ............................................................................ vii DAFTAR TABEL ...................................................................... x DAFTAR GAMBAR ................................................................. xi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................. xii I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................... 3 1.3 Tujuan ............................................................................... 3 1.4 Manfaat ............................................................................. 3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cincau .............................................................................. 5 2.2 Cincau Hitam ................................................................... 6 2.2.1 Tanaman Cincau Hitam ................................................. 6 2.2.2 Teknik Budidaya Cincau Hitam ...................................... 6 2.2.3 Kandungan Gizi dan Khasiat .......................................... 9

2.3 Potensi Cincau Hitam ..................................................... 11 2.4 Ekstrak Cincau Hitam ..................................................... 11 2.4.1 Tepung Tapioka .......................................................... 12 2.4.2 Abu Qi ......................................................................... 13

2.5 Bubuk Cincau Hitam ....................................................... 13 2.6 Penggandaan Skala (Scale-up) ...................................... 14

2.7 Neraca Massa dan Energi .............................................. 15 2.8 Energi Listrik .................................................................. 16 2.9 Uji Organoleptik ............................................................. 17 2.9.1 Warna ......................................................................... 17 2.9.2 Aroma ......................................................................... 18 2.9.3 Rasa ........................................................................... 19 2.10 Uji Kualitas Bubuk Cincau Hitam .................................. 19

2.10.1 Kadar Air Metode Thermogravimetri .......................... 19

viii

2.10.2 Karbohidrat ................................................................ 20 2.10.3 Serat Kasar ................................................................ 20 2.10.4 Rendemen ................................................................. 21

III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................ 23 3.2 Alat dan Bahan............................................................... 23

3.2.1 Alat ....................................................................... 23 3.2.2 Bahan ................................................................... 23

3.3 Batasan Masalah ........................................................... 24 3.4 Metodologi Penelitian ..................................................... 25 3.4.1 Identifikasi dan Perumusan Masalah ........................... 25 3.4.2 Verifikasi Pustaka ........................................................ 26 3.4.3 Pelaksanaan Penelitian Skala Ganda ......................... 26 3.4.4 Pengamatan dan Analisis Data ................................... 30 3.4.4.1 Analisis Data ............................................................ 30 3.4.4.1.1 Neraca Massa dan Energi ..................................... 30 3.4.4.1.2 Uji Organoleptik ..................................................... 40 3.4.4.1.3 Kualitas Bubuk Cincau Hitam ................................ 40 3.4.4.1.4 Perhitungan Biaya Proses ..................................... 41 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Neraca Massa ................................................................. 43 4.1.1 Perhitungan Neraca Massa .......................................... 43 4.2 Neraca Energi ................................................................. 48 4.2.1 Perhitungan Neraca Energi .......................................... 48 4.2.2 Efisiensi Energi ............................................................ 52 4.3 Kualitas Bubuk Cincau Hitam .......................................... 54 4.3.1 Uji Organoleptik Bubuk Cincau Hitam Instan ................ 55 4.3.1.1 Warna ....................................................................... 55 4.3.1.2 Aroma ....................................................................... 56 4.3.1.3 Rasa ......................................................................... 57 4.3.1.4 Tekstur ...................................................................... 58 4.3.2 Analisis Proksimat Bubuk Cincau Hitam ...................... 59 4.3.2.1 Kadar Air ................................................................... 59 4.3.2.2 Karbohidrat ............................................................... 60

ix

4.3.2.3 Serat Kasar ............................................................... 61 4.3.2.4 Rendemen ................................................................ 61 4.4 Proses Pembuatan Bubuk Cincau Hitam ........................ 62 4.5 Biaya Proses Produksi (Kebutuhan Utilitas) .................... 63 4.5.1 Kebutuhan Air .............................................................. 64 4.5.2 Kebutuhan Listrik ......................................................... 64 4.5.3 Kebutuhan LPG ........................................................... 65

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan ..................................................................... 67 5.2 Saran .............................................................................. 67

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

2.1 Perbedaan Beberapa Jenis Cincau .................................... 7 2.2 Komposisi Zat Gizi Daun Cincau Hitam per 100 gram Bahan

......................................................................................... 10 3.1 Spesifikasi Tunnel Dryer .................................................. 34 3.2 Spesifikasi Mesin Tunnel Dryer ........................................ 38 4.1 Perbandingan Hasil Analisis Proksimat ............................ 59 4.2 Perbandingan Proses dan Hasil Penelitian....................... 62 4.3 Jumlah Kebutuhan Utilitas ................................................ 63

Nomor Teks Halaman

xi

DAFTAR GAMBAR

2.1 Cyclea barbata ................................................................... 5 2.2 Premna oblongifolia ........................................................... 5 2.3 Stephania hermandifolia .................................................... 5 2.4 Mesona palustris ................................................................ 5 2.5 Tahapan Penerapan Teknologi Scale Up ......................... 15 3.1 Simplisia Kering ............................................................... 23 3.2 Diagram Alir Prosedur Penelitian ..................................... 25 3.3 Diagram Alir Pembuatan Bubuk Cincau Hitam ................. 28 3.4 Diagram Alir Kuantitatif Pembuatan Bubuk Cincau Hitam 29 4.1 Pemisahan Cairan dalam Separator Sentrifugal ............... 45 4.2 Penampang Tunnel Dryer ................................................ 47 4.3 Serpihan Cincau Hitam .................................................... 51

Nomor Teks Halaman

xii

DAFTAR LAMPIRAN

1. Neraca Massa dan Energi Produksi Bubuk Cincau Hitam Skala Ganda ................................................................................ 77

2. Diagram Alir Neraca Massa Kuantitatif ............................... 89 3. Diagram Alir Neraca Energi Kuantitatif ............................... 91 4. Lembar Kuesioner Uji Organoleptik Cincau Hitam.............. 93 5. Uji Hedonik......................................................................... 95 6. Perhitungan Beda Nyata Friedman .................................. 101 7. Prosedur Analisa Percobaan ............................................ 103 8. Separator Sentrifugal ....................................................... 107 9. Mesin Pemanas dan Pengaduk........................................ 109 10. Dokumentasi ................................................................... 111

Nomor Teks Halaman

xiii