Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari

38

Lampiran1.Flow chart pelaksanaan penelitian.

Mulai

Merancang
bentuk alat

Menggambar dan
menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Diukur bahan yang
akan digunakan

Dipotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar

Merangkai alat

Pengelasan

Digerinda permukaan
yang kasar

Pengecatan

b

a

39

b

a

Pengujian alat

Layak?

Pengukuran parameter

Analisis data

Selesai

40

Lampiran 2.Perhitungan analisis teknis daya heater.
Rumus.
Q = m x C x ∆T

bahan

Q = m x Cp x ∆T

kopi

Dimana
Q = Jumlah panas yang digunakan untuk memanaskan dan menguapkan air
m = bobot bahan yang dikeringkan
C = panas jenis bahan yang digunakan
∆T = kenaikan suhu bahan
Cp = kapasitas panas bahan.
Perhitungan analisis kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan wadah
penyangraian.
V=πxDXLxT
= 3,14 x 30 cm x 40 cm x 0.2 cm
= 753,6 cm3
= 753,6 x 10-6 cm3
m = ρx v
= 7800 kg/m3 x 753,6 x 10-6 cm3
= 5,878 kg,
Q = m x C x ∆T
= 5,878 kg x 0,896 x 103 J/kg K x 72K
= 37920,78 J

41

Perhitungan analisis kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan bahan
penyangraian.
Q = m x Cp x ∆T
= 3 kg x 1,7 103J/kg K x 72 K
= 367200 J
Q tot = Q1 + Q2
= 37920,78J + 367200 J
= 405.120,78 J
Dalam sekali penyangraian dibutuhkan waktu selama 65 menit, maka :
Q =

405.120,78 J
3900 �

= 103,87 J/s
Karena efisiensi alat sebesar 80%, maka besarnya daya yang dibutuhkan yaitu :
Q =

103,87 J/s
0,8

= 129,83 W
= 0,12983 kW

42

Lampiran 3. Perhitungan rpm dan panjang sabuk V
Perhitungan rpm
Motor listrik 1 HP dengan jumlah putaran permenit sebesar 1420 rpm dan
speed reducer dengan perbandingan 1:40.
Sehingga didapat jumlah putaran permenit =

1420 rpm
40

= 35,5 rpm
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan)
dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm)

D= Diameter puli (mm)
Rpm memutar puli speed reducer
5
6

x 1420 rpm = 1183 rpm

Jadi rpm di speed reducer menjadi
1183
= 29.5 rpm
40
Rpm dari speed reducer ke poros pengaduk
6
x 29.5 = 17.7 rpm
10
Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) +

(D−d)
4C

dimana:L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)

43

1. Panjang sabuk V dari motor listrik ke speed reducer
L = 2(320) + 1,57(50,8 + 50,8) +

(50,8−50,8)
4(320)

L = 799,512 mm
L = 31,477 inch
2. Panjang sabuk V dari speed reducerke poros pengaduk
L = 2(520) + 1,57(101,6 + 50,8) +
L = 1279,292 mm
L = 50,366 inch

(101,6−50,8)
4(520)

44

Lampiran 4. Spesifikasi alat

1. Dimensi
Panjang

= 50 cm

Lebar

= 45 cm

Tinggi

= 110 cm

2. Bahan
Silinder penyangraian

= Stainless steel

Rangka

= Besi siku

3. Tenaga
Motor listrik

= 0.5 HP, 1420 rpm

Speed reducer

= 1:40

4. Pemanas

Sumber panas

= Heater

5. Suhu
Pengukur suhu

= Termokontrol dan Termometer

6. Transmisi
Puli motor listrik

= 3 inch

Puli speed reducer

= 6 inch

Puli poros pengaduk

= 10 inch

Sabuk V motor listrik ke speed reducer

= A-41

Sabuk V speed reducerke poros pengaduk

= A-51

45

Lampiran 5. Prinsip kerja alat

Prinsip kerja dari alat modifikasi penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini
adalah mengaduk bahan yang disangrai dan mendorong bahan yang telah matang
sangrai keluar dari silinder penyangraian dengan menggunakan tenaga putaran
(sentrifugal) dari motor listrik.Bahan yang ingin disangrai dimasukkan ke dalam
silinder penyangraian.Silinder ini dipanasi dengan menggunakan heater. Bahan
tersebut akan diaduk oleh poros pengaduk dengan jumlah putaran permenit
sebesar 17.7 rpm. Setelah matang, pintu saluran pengeluaran dibuka sehingga
bahan akan keluar dengan sendirinya akibat dorongan dari putaran poros
pengaduk.

46

Lampiran 6.Kapasitas efektif alat
Tabel 3. Kapasitas efektif alat
Percobaan

Waktu penyangraian
(menit)

Berat setelah disangrai
(kg)

Kapasitas efektif
alat (kg/Jam)

I
II
III
Rataan

70
65
60
65

3,15
3,25
3,20
3,20

2,70
3,00
3,20
2,96

Perhitungan
Ulangan I
Kapasitas alat =

Berat Setelah Disangrai
3,15 kg
=
x 60 menit = 2,70
waktu
70 menit

Ulangan II
Kapasitas alat =

3,25 kg
Berat Setelah Disangrai
=
x 60 menit = 3,00
65 menit
waktu

Ulangan III
Kapasitas alat =

Kapasitas Alat =

=

3,20 kg
Berat Setelah Disangrai
=
x 60 menit = 3,20
60 menit
waktu

Rataan Berat Setelah Disangrai
Waktu
3,20 kg
65 menit

x 60 menit/jam

= 2,96 kg/jam

47

Lampiran 7. Analisis ekonomi
1. Unsur Produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P)

= Rp. 5.500.000

2. Umur ekonomi (n)

= 5 tahun

3. Nilai akhir alat (S)

= Rp. 550.000

4. Jam kerja

= 7 jam/hari

5. Produksi/jam

= 2,96 kg/jam

6. Biaya operator

= Rp. 18.000/jam

7. Biaya listrik

= Rp. 668,658/ jam

8. Biaya perbaikan

= Rp.594/jam

9. Bunga modal dan asuransi

= Rp.313.500/tahun

10. Jam kerja alat pertahun

= 2058 jam/tahun ( asumsi 294 hari
efektif berdasarkan tahun 2015)

2. Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
Dt = (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, n-1)
Tabel 4.Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun ke
0
1
2
3
4
5

(P-S) (Rp)
4.950.000
4.950.000
4.950.000
4.950.000
4.950.000

(A/F, 7.5%, n)
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722

(F/P, 7.5%, n-1)
1
1,075
1,15565
1,24235
1,33565

Dt
853.390
916.319
985.064
1.058.966
1.138.494

48

2.

Bunga modal (7,5%) dan asuransi (2%)
I

=
=

i(P)(n+1)
2n
(9,5%)Rp .5.500.000 (5+1)
2(5)

= Rp. 313.500/tahun
Tabel 5.Perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun

D
(Rp)
853.390
916.319
985.064
1.058.966
1.138.494

1
2
3
4
5

I
(Rp/tahun)
313.500
313.500
313.500
313.500
313.500

Biaya tetap
(Rp/tahun)
1.166.890
1.229.819
1.298.564
1.372.466
1.451.994

b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi

=

=

1,2%(P−S)
100 jam
1,2%(Rp .5.500.000−Rp .550.000)
100 jam

= Rp. 594/jam
2. Biaya listrik
Motor listrik 0,5 HP = 0,373 kW
= 0,373 kW x Rp. 1.352/kWh

(Gol tarif R-1/TR)

= Rp. 504,296/jam
Hieater

=129,83 kW x 1.352/kWh
=Rp. 175,54/jam

Biaya listrik=Rp. 504,296/jam + Rp. 175,54/jam
=Rp. 679,836/jam

49

Biaya operator
Diperkirakan upah operator untuk mengoperasikan alat adalah sebesar
Rp.18.000/jam.
Biaya tidak tetap (BTT)

= biaya reparasi + upah operator + biaya listrik
= Rp. 594 + Rp. 18.000 + Rp. 679,8
= Rp. 19.273,8/jam

BT

Biaya pokok = [ x + BTT]C
Tabel 6.perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BT
(Rp/tahun)
1.166.890
1.229.819
1.298.564
1.372.466
1.451.994

X
(jam/tahun)
2058
2058
2058
2058
2058

BTT
(Rp/jam)
11.273,8
11.273,8
11.273,8
11.273,8
11.273,8

C (jam/kg)
0.33784
0.33784
0.33784
0.33784
0.33784

BP
(Rp/Kg)
6703,04
6713,34
6724,63
6736,76
6749,81

50

Lampiran 8. Break even point
Break even point atau analisis titik impas (BEP) umumnya berhubungan
dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha
yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat
berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap
sama dengan nol.
Biaya tetap (F) tahun ke- 5

= Rp. 1.451.994/tahun

Biaya tidak tetap (V)

= Rp. 19.273,8 (1 jam =2,96 Kg)
= Rp. 6511,41 /Kg

Penerimaan setiap produksi (R)

= Rp.12.000/Kg (harga ini diperoleh dari
perkiraan di lapangan)

Alat akan mencapai break even point jika alat telah mengiris sebanyak :
F

N = (R−V)
Rp .1.451.994/tahun

= (Rp .12.000/Kg

− Rp .6511 ,41/Kg )

= 264,54Kg/tahun

51

Lampiran 9.Net present value
Investasi

= Rp. 5.500.000

Nilai akhir

= Rp. 550.000

Suku bunga bank

= Rp 7.5%

Suku bunga coba-coba

= Rp 12%

Umur alat

= 5 tahun

Cash in Flow 7,5%

= Pendapatan + Nilai akhir

= penerimaan x KEA x jam kerja x (P/A.7,5%.5) + nilai akhir x (P/F.7,5%.5)
= 12.000 x 2,96 x 2058 x 4,05145 + 550.000 x 0,6968
= 296.161.643,2+ 383.240
= 296.544.883,2
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.7,5%.n)
Tabel 7. Perhitungan pembiayaan tiap tahun
BP
Kap. Alat
Jam kerja
Tahun
(Rp/Kg)
(Kg/jam) (jam/tahun)
1
6703,04
2,96
2058
2
6713,34
2,96
2058
3
6724,63
2,96
2058
4
6736,76
2,96
2058
5
6749,81
2,96
2058
Total

(P/F.7,5%.n)

Pembiayaan

0,9302
0,8654
0,8058
0,7489
0,6968

37.982.647,03.
35.390.982,15
33.009.028,17
30.733.497,61
28.650.801.22
165.766.956,2

Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 165.766.956,2
= Rp. 171.266.956,2
NPV 7.5%

= CIF – COF
= Rp. 296.544.883,2– Rp. 171.266.956,2
= Rp. 125.277.927

Jadi besarnya NPV 7.5% adalah Rp.125.277.927> 0 maka usaha ini layak
untuk dijalankan.

52

Lampiran 10.Internal rate of return
Dengan menggunakan metode IRR akan mendapat informasi yang berkaitan
dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang
dijelaskan dalam bentuk % periode waktu. Logika sederhananya menjelaskan
seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa
besar pula kewajiban yang harus dipenuhi.
Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada
discount rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
NPV 1

IRR = i1 – (NPV 2−NPV 1) (i1 – i2)
Suku bunga bank paling atraktif (i1) = 7.5%
Suku bunga coba-coba ( > dari i1) (i2) = 12%
Cash in Flow 12%

= Pendapatan + Nilai akhir

= penerimaan x KEA x jam kerja x (P/A.12%.5) + nilai akhir x (P/F.12%.5)
= 12.000 x 2,96 x 2058 x 3,6048 + 550.000 x 0,5674
= 263.511.456,8 + 312.070
= 263.823.526.8
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.12%.n)
Tabel 8. Perhitungan pembiayaan 12% tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BP
(Rp/Kg)
6703,04
6713,34
6724,63
6736,76
6749,81

Kap. Alat
(Kg/jam)
2,96
2,96
2,96
2,96
2,96
Total

Jam kerja
(jam/tahun)
2058
2058
2058
2058
2058

(P/F.12%.n)

Pembiayaan

0,8929
0,7972
0,7118
0,6355
0,5674

36.459.584,54
32.601.907,76
29.158.384,53
26.079.767,3
23.330.173,1
147.629.817,2

53

Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 147.629.817,2
= Rp. 153.129.817,2
NPV 12%

= CIF – COF
= Rp. 263.823.526,8 – Rp.153.129.817,2
= Rp. 110.693.709,6

Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus:
NPV 1

IRR = i1 – (NPV 2−NPV 1) (i1 – i2)
125.277.927

= 12% + 125.277.927

−110.693.709,6

= 12% + (8,5 x 4,5%)
= 50,25 %
= 50 %

x (12% - 7.5%)

54

Lampiran 11.Gambar teknik modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari

Skala = 1:10 (mm)

55

Skala = 1 : 10 (mm)

56

Skala = 1: 10 (mm)

57

POROS PENGADUK

Skala = 1: 1 (cm)

58

Lampiran 12.Gambar alat
Tampak depan

59

Tampak samping

Tampak samping

60

Lampiran 13. Komponen alat
Silinder penyangraian

Heater

61

Motor listrik

Speed reducer dan sabuk V

62

Pulli

Termokontrol

63

Lampiran 14. Hasil sangrai

Biji kopi kering sebelum disangrai

Biji kopi setelah disangrai

64

Lampiran 15. Tarif listrik
PENETAPAN
PENYESUAIAN TARIF TENAGA LISTRIK
BULAN APRIL 2015

NO
GOL TARIF

1
2
3

R-1/TR
R-1/TR
R-2/TR

4
5

R-3/TR
B-2/TR

6
7
8

B-3/TM
I-3/TM
I-4/TT

9

P-1/TR

10
11
12

P-2/TM
P-3/TR
L/TR,
TM,
TT

SUMBER .PT. PLN

BATAS DAYA

1.300 VA
2.200 VA
3.500 VA sampai
5.500 VA
6.600 VA ke atas
6.600 VA sampai
200 kVA
Di atas 200 kVA
Di atas 200 kVA
30.000 kVA ke
atas
6.600 VA sampai
200 kVA
Di atas 200 kVA

BIAYA
PEMAKAIAN
(Rp/kWh)

PRA BAYAR
(Rp/kWh)

1.352,00
1.352,00
1.468,25

1.352,00
1.352,00
1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25

1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25
1.468,25

DAFTAR PUSTAKA
AAK, 1991. Budidaya Tanaman Kopi. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Anonimous.,2012.Kopi. http://www.plantamor.com/index.php?plant=368
[22 Februari 2015].
Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta
Daywin,F. J., R. G. Sitompul dan I. Hidayat., 2008. Mesin-Mesin Budidaya
Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Djoekardi, D., 1996. Mesin-Mesin Motor Induksi. Universitas Trisakti, Jakarta.
Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Halim, A., 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis:Kajian dari aspek keuangan.
Graha Ilmu, Yogyakarta.
Hidayat, N., Masdiana, C. P., Sri, S., 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit Andi,
Yogyakarta.
Kastaman, R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Najiyati,S dan Danarti., 2004. Kopi Budidaya dan Penanganan Lepas Panen.
Penebar Swadaya, Jakarta.ada
Nugroho, J., 2013. Pengaruh Suhu dan Lama Penyangraian Terhadap Sifat FisikMekanis
Biji
Kopi
Robusta.
http://repository.ugm.ac.id
[13 November 2015].
Panggabean,E., 2011. Buku Pintar Kopi. Agromedia Pustaka, Jakarta.
Puteri, F., 2013. Penentuan Spesifik Bahan. http//www.ITP.UNS.ac.id
[13 November 2015].
Rizaldi, T., 2006. Mesin Peralatan. Departemen Teknologi Pertanian FPUSU,Medan.
Smith, H. P. danL.H. Wilkes., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. GajahMada
University Press, Yoyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Spillane, J. J., 1990. Komoditi Kopi Peranannya dalam Perekonomian Indonesia.
Kanisius. Westport, USA.

36

37

Stolk, J dan C. Kross., 1981. Elemen Mesin: Elemen konstruksi dari
bangunanmesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.
Sumardi dan Satryo, B.U., 2013.Perancangan Sistem Pengaturan MesinSangrai
(Roaster)
Berdasarkan
Warna
BijiKopi
Berbasis
Image
Processing.http://repository.unej.ac.id [13 November 2015].
Hidayat, N., Masdiana, C. P., Sri, S., 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit Andi,
Yogyakarta.
Waldiyono, 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka
Pelajar,Yogyakarta.
Yusdiali, W., 2012. Pengaruh Suhu dan Lama Penyangraian Terhadap
TingkatKadar Air dan Keasaman Kopi Robusta (Coffea Robusta).
http://repository.unhas.ac.id
[13
November
2015].

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakanpada bulan Juni 2015 di Laboratorium
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalahbiji kopi
arabika kering, besi siku,puli (pulley), motor listrik, sabuk V(V-belt), baut dan
mur, bearing (bantalan), stainless steel bulat padu (poros), heater, termokontrol,
plat stainless steel,dan kabel.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat
tulis,mesin las, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi,palu, tang, kunci pas, kunci
L dan ring.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat
penyangrai kopi mekanis tipe rotariini.Kemudian dilakukan perancangan bentuk
dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat penyangrai. Memodifikasi
alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari di bagian silinder penyangraian agar
kapasitas lebih besar dan kualitas hasil biji kopi lebih baik, dan bagian alat
pemanasnya agar proses pemanasan lebih praktis, efektif dan efisien. Setelah itu,
dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.

19

20

Komponen Alat
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini mempunyaibeberapa
komponen pentingyaitu :
1. Rangka alat
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat
lainnya, yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 50
cm,lebar 45 cm dan tinggi 110 cm.
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat
ini menggunakan motor listrik berdaya 0,5 HP dengan jumlah putaran
permenit (rpm) sebesar 1420 rpm.
3. Speed reducer
Speed reducer digunakan untuk mengurangi kecepatan putaran. Speed
reducer ini mempunyai perbandingan 1:40.
4. Termokontrol
Termokontrol digunakan untuk mengukur tingkat suhu di dalam
silinderpenyangraian. Jenis termokontrol yang digunakan yaitu jenis Tipe
K (Chromel / Alumel).
5. Saluran masukan (hooper)
Saluran masukan terbuat dari bahan stainless steelberfungsi untuk
memasukkan biji kopi kering yang akan disangrai ke dalam silinder.
6. Saluran keluaranSaluran keluaran ini terbuat dari bahan stainless steel
berfungsi untuk menyalurkan biji kopi yang sudah disangrai ketempat
penampungan yang telah disediakan.

21

7. Heater
Heater digunakan sebagai penghasil energi panas dengan mendapatkan
suhu yang diinginkan dengan cara mengubah energi listrik menjadi energi
panas. Jenis heater yang digunakan yaitu Strip heater.
8. Cok sambung
Cok sambung digunakan untuk menyambungkan arus listrik dari sumber
arus keheater.
9. Silinder
Silinder berfungsi sebagai wadah tempat penyangraian biji kopi kering
yang dipasang secara horizontal, sertaberfungsi sebagai input masukan dan
keluaran biji kopi.Silinder ini memiliki diameter30 cm, panjang40 cm dan
tebal 0,2 cm. Yang terbuat dari bahan stainless steel.
10. Sistem tranmisi
Sistem tranmisi ini menggunakan puli dan sabuk “V” yang dihubungkan
dengan tenaga penggerak berupa motor listrik. Tenaga penggerak ini
berfungsi untuk menggerakkan silinder untuk mengaduk (membolakbalik) biji kopi saat disangrai, yang dhubungkan melalui puli dan sabuk
“V” tersebut.
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan
bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.

22

a.

Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat penyangrai kopi mekanis

tipe rotari ini yaitu :
1.

Dirancang bentuk alat penyangrai kopi.

2.

Digambar serta ditentukan ukuran alat penyangrai kopi.

3.

Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat penyangrai kopi.

4.

Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat.

5.

Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

6.

Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat.

7.

Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.

8.

Dibentuk dan dilas stainless steelsebagai wadah penyangraian.

9.

Dibentuk dan dilas plat stainless steelpada poros.

10. Dirangkai komponen-komponen alat penyangrai kopi.
11. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat.
12. Dipasang sabuk V dan puli pada motor listrik, speed reducer, dan sistem
tranmisisebagai

penghubung tenaga putar dari

silinderuntuk mengadukdan mengeluarkan bahan.
b.

Persiapan bahan
1. Disiapkan biji kopi kering yang akan disangrai.
2. Dibersihkan kulit majemuk dan kulit ari biji kopi kering.
3. Ditimbang bahan (biji kopi kering) yang akan disangrai.
4. Bahan siap untuk disangrai.

motor listrik ke

23

Prosedur Penelitian
1. Ditimbang bahan yang akan disangrai sebanyak 3,5 kg.
2. Dihidupkan hieter hingga suhu dalam wadah penyangraian mencapai + 851000C.
3. Dihidupkan motor listrik dan heater dengan menghubungkan steker motor
listrik dan heater pada sumber arus listrik.
4. Dimasukkan bahan kedalam wadah penyangrai melalui saluranpemasukan.
5. Ditunggu selama+60 menit.
6. Dikeluarkan bahan yang telah disangrai melalui saluran keluaran.
7. Dimatikan motor listrik dan heater dari sumber arus listrik.
8. Didinginkan bahan yang telah disangrai sambil mengaduk-aduk bahan
hingga suhunya menurun.
9. Ditimbang bahan yang telah disangrai.
10. Diulangi perlakuan diatas sebanyak 3 kali ulangan.
11. Dilakukan pengamatan parameter.
Parameter yang Diamati
Kapasitas efektif alat
Pengamatan parameter kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung
banyaknya biji kopi yang telah disangrai (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan
selama prosespenyangraian (jam). Biji kopi dikatakan telah matang sangrai
apabila dari tabung sangrai mengeluarkan asap putih, tercium aroma khas biji kopi
sangrai, dan terjadi perubahan warna biji kopi dari kehijauan menjadi
kecoklatan.Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (4).

24

Analisis ekonomi
1. Biaya penyangraian biji kopi
Perhitungan biaya penyangraian biji kopi dilakukan dengan cara
menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap,
atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
persamaan (4).
a. Biaya tetap
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt= (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, t-1) ..........................................................(12)
dimana:
Dt = biaya penyusutan tiap akhir tahun (Rp/tahun)
P = harga beli (Rp)
S = nilai akhir (10% dari P) (Rp)
n = perkiraan umur ekonomi (tahun)
t = umur perkiraan mesin/alat pada permulaan tahun berikutnya
(Hidayat dkk, 1999).
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
persamaan (7).
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya listrik (Rp/Kwh)
2. Biaya perbaikan alat
Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan (8).

25

3. Biaya Operator
Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari
gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
2. Break even point
Manfaat perhitungan titik impas (break even point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha
yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang
diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya
keuntungan. Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat dihitung
berdasarkan persamaan (9).
3. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis
financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini
dapat dihitung berdasarkan persamaan (10), dengan kriteria :
-

NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan
dikembangkan.

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek
tidakmenguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta
dikembangkan.

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

4. Internal rate of return

26

Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali
investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Hal
ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (11).

HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari adalah alat yang dirancang
untuk menyangrai biji kopi kering dengan metode putaran.Dalam pembuatan
bubuk kopi, penyangraian sangat penting untuk menghasilkan aroma dari kopi
tersebut.
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini terdiri dari lima bagian
utama yaitu rangka alat, silinder penyangraian, heater, motor listrik dan speed
reducer. Kerangka terbuat dari besi siku dengan dimensi panjang 50 cm, lebar 45
cm, dan tinggi 110 cm. Kerangka berfungsi sebagai penyokong komponenkomponen alat lainnya.

Gambar 1. Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari
Silinder penyangraian terbuat dari bahan stainless steel dengan tebal 0,2
cm, diameter 30 cm dan panjang 40 cm. Silinder berguna sebagai wadah tempat
penyangraian biji kopi kering yang di pasang secara horizontal, serta berguna
sebagai input masukan dan keluaran biji kopi.

27

28

Ganbar 2. Silinder penyangraian
Di dalam silinder penyangraian terdapat poros pengaduk yang terbuat
dari bahan stainless steel dengan diameter 25 cm dan panjang 50 cm. Poros ini
dilengkapi dengan empat buah plat dengan ketebalan masing-masing plat 4 mm
panjang 17 cm dan 12 cm lebar . Jarak kisi antara dinding silinder penyangrai
bagian dalam dengan ujung plat pengaduk sebesar 1 cm untuk mempermudah
proses pengadukan agar saat plat pengaduk berputar tidak bergesekan dengan
dinding silinder.

Gambar 3. Poros pengaduk
Heater digunakan sebagai penghasil energi panas dengan mendapatkan
suhu yang diinginkan, heater tersebut di tempelkan ke silinder penyangraian.Jenis
heater yang di gunakan yaitu Strip heater.

29

Gambar 4.Heater
Motor listrik yang digunakan pada alat penyangrai kopi ini adalah
sebesar 0,5 HP dengan spesifikasi putaran 1420 rpm. Motor listrik ini berfungsi
sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Putaran dari motor listrik ini
dikonversikan melalui puli dan poros untuk melakukan pengadukan kopi di dalam
silinder penyangraian.

Gambar 5. Motor listrik
Speed reducer digunakan untuk mengurangi jumlah putaran permenit
dari motor listrik. Speed reducerini mempunyai perbandingan 1:40. Puli yang
digunakan pada motor listrik, speed reducer dan poros pengaduk masing-masing
berukuran 10 inch, 5 inchdan 6 inch. Sedangkan sabuk V yang digunakan masingmasing adalah sabuk V kode A-51 dan A-41. Alat ini bekerja dengan jumlah
putaran 17.7 rpm.

30

Gambar 6.Speed reducer dan Sabuk V
Proses Penyangraian
Proses penyangraian biji kopi kering dilakukan dengan cara memanaskan
silinder penyangraian terlebih dahulu selama ± 10 menit untuk mencapai suhu di
dalam silinder penyangraian sebesar ± 100oC. Setelah suhu yang diinginkan
tercapai kemudian motor listrik dihidupkan dan dimasukkan biji kopi kering ke
dalam silinder penyangraian melalui saluran pemasukan. Saat disangrai, biji kopi
kering akan diaduk oleh poros pengaduk dengan jumlah putaran permenit sebesar
17.7 rpm. Selesainya penyangraian ditandai apabila keluarnya asap putih dari
silinder penyangraian, terciumnya aroma khas biji kopi dan berubahnya warna biji
kopi yang kehijauan menjadi kecoklatan. Proses penyangraian dilakukan rata-rata
selama 55 menit. Data hasil penyangraian dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Hasil penyangraian
Percobaan

Waktu
pemanasan
(menit)

Waktu
penyangraian
(menit)

Berat setelah
disangrai
(kg)

60

Berat
sebelum
disangrai
(kg)
3,50

I

10

II

10

55

3,50

3,25

III
Rataan

10
10

50
55

3,50
3,50

3,20
3,20

3,15

31

Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan lama penyangraian 65 menit,
suhu ± 100-150oC dan dengan menggunakan biji kopi kering jenis robusta
sebanyak 3,50 kg diperoleh hasil yaitu, pada percobaan I tercatat berat bahan
setelah disangrai adalah 3,15 kg. Pada percobaan II tercatat berat bahan setelah
disangrai adalah

3,25 kg. Pada percobaan III tercatat berat bahan setelah

disangrai adalah 3,20 kg. Dari data diatas diperoleh rataan berat kopi setelah
disangrai adalah 3,20 kg. Berat kopi sebelum disangrai lebih besar dari pada berat
kopi setelah disangrai karena terjadi kehilangan kandungan air akibat penguapan
air yang ada di dalam biji kopi dengan memanfaatkan panas yang tersedia dari
heater.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuanalat dan mesin
dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuanwaktu (jam). Dalam hal ini
kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya kopi yang
disangrai (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses penyangraian.
Kapasitas efektif alat dapat dilihat dari tabel2 di bawah ini.
Tabel 2. Kapasitas alat
Percobaan

Waktu penyangraian
(menit)

Berat setelah disangrai
(kg)

Kapasitas efektif
alat (kg/Jam)

I
II
III
Rataan

70
65
60
65

3,15
3,25
3,20
3,20

2,70
3,00
3,20
2,96

Pada penelitian ini, lama waktu penyangraian dihitung mulai dari
pemanasan silinder penyangrai yaitu 10 menit dan waktu penyangraian mulai saat
bahan dimasukkan sampai bahan matang sangrai yaitu 55 menit. Jadi total waktu

32

rata-rata penyangraian yang digunakan adalah 65 menit. Dalam hal ini proses
penyangraian pada setiap ulangan dilakukan tidak secara kontiniu agar perlakuan
pada setiap percobaan menjadi sama.
Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil yaitu berat bahan
setelah disangrai pada percobaan I sebesar 3,15 kg, berat bahan setelah disangrai
pada percobaan II sebesar 3,25 kg dan berat bahan setelah disangrai pada
percobaan III sebesar 3,20 kg. Dari hasil ini diperoleh rataan berat bahan setelah
disangrai sebesar 3,20 kg dengan lama waktu 65 menit. Maka didapat kapasitas
efektif alat sebesar 2,96 kg/jam. Artinya dalam waktu 1 jam alat ini dapat
menghasilkan kopi sangrai sebanyak 2,96 kg.
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat
diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat
diperhitungkan. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan
keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan,
misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk
kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit.
Dari analisis biaya yang dilakukan (lampiran 7) diperoleh biaya untuk
penyangrai kopi berbeda tiap tahun. Diperoleh biaya penyangrai kopi sebesar Rp.
6703,04/Kg pada tahun pertama, Rp.6713,34/Kg pada tahun ke dua,
Rp.6724,63/Kg pada tahun ke tiga, Rp.6736,76/Kg pada tahun ke empat, dan
Rp.6749,81/Kg pada tahun ke lima. Hal ini disebabkan perbedaan nilai

33

biayapenyusutan tiap tahun sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahun
berbeda juga.
Break even point
Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan
tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat
membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self
growing).Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan
titik impas (break even point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal
yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk
dijalankan.Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi
biaya operasional tanpa adanya keuntungan. Bila pendapatan dari produksi berada
di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian,
sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan
(Lampiran 8), alat penyangrai kopi mekanis tipe rotariini akan mencapai break
even point pada nilai 264,54Kg/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik
impas apabila telah memproduksi kopi sangrai sebanyak 264,54Kg/tahun.
Net present value
Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu
alat layak atau tidak untuk diusahakan.Dalam menginvestasikan modal dalam
penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan
salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang
diperoleh (Lampiran 9) pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 7,5%
dari alat ini adalah sebesar Rp. 125.277.927. Hal ini berarti usaha ini layak untuk

34

dijalankan karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Giatman (2006) yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:
-

NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan.

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak
menguntungkan.

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

Internal rate of return
Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan
kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan
tertentu.Dalam

menginvestasikan

sampai

dimana

kelayakan

usaha

itu

dapatdilaksanakan.Maka hasil yang didapat dari perhitungan ini adalah sebesar
50% (Lampiran 10). Artinya kita dapat menaikkan bunga sampai pada
keuntungan 50 %,jika lebih dari itu maka akan mengalami kerugian. Usaha ini
masih layak dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi50%, jika
bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi
diusahakan.Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang
diperoleh dari usaha ini semakin kecil.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas efektif alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari yang digunakan
dalam penelitian sebesar 2,96 kg/jam.
2. Biaya penyangrai kopi mekanis tipe rotari sebesar Rp. 6703,04/Kg pada tahun
pertama, Rp.6713,34/Kg pada tahun ke dua, Rp.6724,63/Kg pada tahun ke
tiga, Rp.6736,76/Kg pada tahun ke empat, dan Rp.6749,81/Kg pada tahun ke
lima.
3. Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotariini akan mencapai break even point
pada nilai 264,54Kg/tahun.
4. Net present value alat ini dengan suku bunga 7.5% sebesar Rp.125.277.927.
Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan.
5. Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 50 %.
Saran
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai suhu dan lama penyangraian
agar menghasilkan biji kopi yang lebih baik.
2.Perlu penelitian lebih lanjut mengenai kecepatan putaran agar pnyangraian
berjalan lebih optimal.

35

TINJAUAN PUSTAKA

Kopi
Sejarah
Negara pemakai kopi pertama adalah Arabiya (pertengahan abad
XV).Akhirnya minuman kopi tersebar luas di negara Timur Tengah, seperti di
Kairo pada tahun 1510 dan Konstantinovel (Turki) + pada tahun 1550.Selanjutnya
pada tahun 1616 kopi ini mulai masuk di Eropa, yakni di Venesia sedangkan di
Inggris pemakaian kopi baru pada tahun 1650.Dan pada tahun 1775 di Inggris
telah terdapat + 3000 warung kopi.
Minuman kopi paling dikenal di Negara Arab, karena negara itu
merupakan tempat pertemuan umat manusia yang beragama Kristen maupun
Islam dari berbagai bangsa.Mereka setelah pulang ke negaranya masing-masing,
kemudian memperkenalkan kopi tadi ke penduduk setempat.Peristiwa inilah yang
menyebabkan permintaan biji kopi cepat meningkat, sehingga menimbulkan
perdagangan yang sangat menguntungkan.Tidak hanya pedagang saja yang
memperoleh keuntungan tetapi juga para petani yang berkebun kopi. Itulah
sebabnya perkebunan kopi cepat meluas (AAK,1991).
Perkembangan kopi di Indonesia
Bila dilihat dari devisa dan jumlah kopi yang dikonsumsi di dalam negeri,
tampaknya prospek kopi cukup menggembirakan. Namun, perdagangan kopi di
Indonesia cukup berat.Hingga saat ini produksi kopi masih tersisa setiap tahunya.
Pada tahun 1985 dengan total produksi sebesar 325.000 ton, masih tersisa

5

6

produksi sebesar 34.400 ton, sedangkan pada akhir tahun 2003 sisa produksi di
perkirakan mencapai 10.700 ton. Berbagai usaha untuk mengatasi sisa produksi
kopi telah dilakukan oleh pemerintah maupun oleh pihak terkait, antara lain
dengan cara merangsang peningkatan konsumsi dalam negeri maupun
peningkatan nilai ekspor (Najiyati dan Danarti, 2004).
Botani tanaman kopi
Adapun

klasifikasi

tanaman

kopi

(Coffeasp.)

menurut

literatur

Anonimous(2012) adalah sebagai berikut :
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Subdivisio

: Magnoliophyta

Kelas

: Dycotiledoneae

Ordo

: Rubiales

Famili

: Rubiaceae

Genus

: Coffea

Spesies

: Coffea sp.
Tanaman kopi adalah pohon kecil yang bernama perpugenus coffea dari

familia Rubiaceae. Tanaman kopi, yang umumnya berasal dari benua Afrika,
termasuk famili Rubiaceae dan jenis kelamin Coffea. Kopi bukan produk
homogen; ada banyak varietas dan beberapa cara pengolahannya (Spillane,1990)
Jenis-jenis kopi
Pada bagian sejarah perkembangan kopi dunia telah dikemukakan bahwa
dalam garis besarnya varietas kopi ada tiga macam. Tapi karena perkembangan

7

yang sudah berabad-abad lamanya dan tanaman itu biasanya tanaman campuran,
akhirnya terjadi hasil silang dan mutasi. Jenis-jenis tersebut antara lain:
1. Kopi Arabika
2. Kopi Liberika
3. Kopi Chanepora (Robusta)
4. Kopi Hibrida
5. Arabika x Liberika menghasilkan hibrida Kawisari B dan hibrida Kawisari
D
6. Liberika x Robusta menghasilkan hibrida Q-P-Hibrida
7. Arabika x Robusta menghasilkan hibrida Conuga
(AAK, 1991).
Waktu Panen
Tanaman kopi berbunga 3-4 kali selama setahun, bahkan ada yang
berbunga sepanjang tahun.Hal ini sangat tergantung pada jenisnya dengan
demikian, maka pemanenanpun juga tidak dapat dijalankan hanya sekali saja,
melainkan mengikuti gelombang musim bunga hal ini bisa jalan hingga 3-4
bulan.Dari bunga sampai bunga itu masak memakan waktu 8-12 bulan.Masaknya
buah kopi ada yang cepat ada pula yang lambat, sedang yang lambat sangat
bergantung pada iklim dan jenisnya. Setelah prapanen ada beberapa proses yang
harus dilakukan antara lain yaitu, sortasi biji kopi, fermentasi biji kopi,
pengupasan biji kopi, pengeringan biji kopi, dan penggilingan biji kopi (AAK,
1991).

8

Penyangraian
Proses penyangraian (roasting) terdiri dari beberapa tahapan, yakni
persiapan biji beras, proses penyangraian, pendinginan, penyimpanan sementara,
dan pengemasan. Sebelum disangrai, aroma dan cita rasa kopi masih tersimpan di
dalam biji kopi. Setelah disangrai, aroma dan cita rasa kopi dapat dirasakan dan
dinikmati (Sumardi dan Satryo, 2013).
Ketahanan lama penyimpanan biji kopi beras sangat lama (lebih dari 3
tahun), asalkan disimpan di tempat yang baik dan kering. Namun, jika biji kopi
sudah disangrai, masa penyimpanandapat bertahan maksimum 1 tahun. Wadah
(packaging) biji kopi menggunakan bahan yang direkomendasikan, seperti
aluminium foil yang memiliki airtight container (kedap udara), tabung vakum
udara berbahan stainless steel, dan tabung berbahan kaleng anti oksidasi.
Penyangraian sangat berperan penting terhadap hasil akhir kopi (seduhan
kopi). Beberapa faktor yang perlu diperhatikan saat menyangrai, diantaranya
sistem mesin penyangrai, bahan plat tabung penyangrai, stabilitas sumber api
tabung penyangrai, dan jenis bahan baku kopi serta karakteristiknya. Selain faktor
alat penyangrainya, aspek lainnya yang juga penting adalah suhu, waktu, keahlian,
dan teknik penyangraian (Panggabean, 2011).
Proses penyangraian merupakan tahapan pembentukan aroma dan cita rasa
khas kopi dengan perlakuan panas dan kunci dari proses produksi kopi bubuk.
Proses sangrai diawali dengan penguapan air yang ada di dalam biji kopi dengan
memanfaatkan panas yang tersedia dari kompor dan kemudian diikuti dengan
reaksi pirolisis. Reaksi ini merupakan reaksi dekomposisi senyawa hidrokarbon

9

antara lain karbohidrat, hemiselulosa dan selulosa yang ada di dalam biji kopi.
Secara kimiawi,proses ini ditandai dengan evolusi gas CO2 dalam jumlah banyak
dari ruang sangrai berwarna putih. Sedang secara fisik, pirolisis ditandai dengan
perubahan warna biji kopi yang semula kehijauan menjadi kecoklatan.
Proses penyangraian dilakukan dengan menggunakan suhu yang tinggi.
o

Biji kopi disangrai pada suhu 180-240 C. Selama penyangraian biji kopi diaduk
agar uap air cepat terbawa keluar dan panas terdistribusi secara seragam secara
keseluruhan. Ketika penyangraian selesai maka biji kopi harus segara dikeluarkan
dari mesin dan didinginkan secara cepat. Akan tetapi beberapa kasus terjadi yaitu
terlalu lamanya penyangraian yang menyebabkan overroast. Untuk itu proses
penyangraian perlu dikendalikan (Nugroho, 2013).
Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 20 menit tergantung
pada kadar air biji kopi dan mutu kopi bubuk yang dikehendaki. Salah satu tolak
ukur proses penyangraian adalah derajat sangrai yang dilihat dari perubahan
warna biji kopi yang sedang disangrai. Proses sangrai dihentikan pada saat warna
sampel biji kopi sangrai yang diambil dari dalam silinder sudah mendekati warna
sampel standar(Varnam and Sutherland, 1994).
Penurunan kadar air pada biji kopi yang telah sangrai, disebabkan karena
suhu yang semakin tinggi dan semakin lamanya proses penyangraian biji kopi
mengakibatkan air yang terdapat pada biji kopi menguap sehingga kadar air biji
kopi semakin berkurang (Yusdiali, 2012).
Kalor adalah bentuk energi yang berpindah karena perubahan suhu
∆T).(
Untuk menghitung kalor jenis bahan dapat di hitung dengan persamaan sebagai
berikut : Q = m x C x ∆T …………………………………..(1)

10

Q = m x Cp x ∆T …………………………………(2)
Dimana: Q = kalor yang diterima suhu zat (Joule)
m = massa zat (kilogram)
C = kalor jenis zat (Joule/ kilogram. K)
Cp = kalor jenis bahan sample (Joule/ kilogram. K)
∆T = perubahan sahu (0C)
(Puteri, 2013).
Alat Mesin pada Pengolahan Makanan
Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah :
a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia.
b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian.
c. Menurunkan ongkos produksi.
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi.
e. Meningkatkan taraf hidup petani.
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian
kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil.
Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan
alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya
tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi (Rizaldi, 2006).
Komponen Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari
Motor listrik

11

Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor
listrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan seperti mesin untuk
menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas
angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996).
Puli
Puli (pulley) sabuk dibuat dari besicor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak
lagidijumpai.Untuk

konstruksi

ringan

diterapkan

pulidari

paduan

aluminium.Pulisabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi
(diatas35 m/det) (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi
penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang
digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan) …………………………………..(3)
dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm)
D= Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V
Sabuk bentuk trapesium atau V dinamakan demikian karena sisi
sabukdibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V.
Kontakgesekan yang terjadi antara sisi sabuk V dengan dinding alur
menyebabkanberkurangnya kemungkinan selipnya sabuk penggerak dengan
tegangan yanglebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya, sabuk V

12

mengalamipembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian
sebelah luar akanmengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami
tekanan.
Susunan khas sabuk V terdiri atas :
1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi
2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan
daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan disekitar alur puliyang berbentuk V pula. Transmisi sabuk
yangbekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena
murahharganya, sederhana konstruksinya, dan mudah untuk mendapatkan
perbandinganputaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam
semua bidangindustri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian,
alatkedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada
sabukini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat
dipakaiuntuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto,
1993).
Bantalan
Bantalan dalam usaha diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah
daya tetap ditempatnya.Bantalan yang tepat digunakan ditentukan oleh besarnya
keausan kecepatan putar poros, beban yang harus didukung dan besarnya daya
dorong akhir.Bantalan di bedakan dalam dua golongan yaitu bantalan luncur dan
bantalan gulung (Smith dan Wilkes, 1990).

13

Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari bekerja berdasarkan prinsip
putaran sentrifugal. Pada alat ini bahan baku berupa biji kopi kering dimasukkan
ke dalam silinder melalui saluran masukan (hooper). Silinder akan dipanasi
dengan menggunakan rangkaian pemanas listrik. Biji kopi kering yang ada di
dalam silinder akan diaduk (bolak-balik) dengan menggunakan plat yang
menempel pada poros yang terhubung dengan motor listrik. Biji kopi yang telah
disangrai akan keluar melalui saluran pengeluaran.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin
didefenisikan sebagai kemampuanalat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk persatuanwaktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan
menjadi satuanproduk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya
penggerak motor.Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW,
Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut :
Kapasitas Alat =

Produk yang dihasilkan
Waktu

………………….(4)

Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
dimana :

14

BP = [

BT
x

+ BTT]C ................................................................................. (5)

BP = Biaya pokok (Rp/satuan produksi)
BT = Total biaya tetap (Rp/tahun)
BTT= Total biaya tidak tetap ( Rp/jam)
x = Total jam kerja pertahun (jam/tahun)
C = Kapasitas alat (jam/satuan produksi)
1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode garis lurus)
D=

P−S
n

...................................................................................... (6)

dimana:
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp)
S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = Umur ekonomi (tahun)
2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan
besarnya:
I=

i(P)(n+1)
2n

.............................................................................. (7)

dimana:
i = Total persentase bunga modal dan asuransi (%)
3. Dinegara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk
mesin-mesin

dan

peralatan

pertanian,

bahwa

beberapa

15

literaturmenganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan
sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
4. Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %,
rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya

perbaikan

untuk

motor

listrik

sebagi

sumber

tenaga

penggerak.Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reperasi =

1,2%(P−S)
1000 jam

.................................................... (8)

2. Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini
tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau
gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya
(Giatman, 2006).
Break even point
Break even pointatau analisis titik impas (BEP) umumnya berhubungan
dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha
yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing),dan selanjutnya dapat
berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap
sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada disebelah kiri titik impas
maka kegiatanusaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila disebelah kanan
titik impas akan memperoleh keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.

16

2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi.
3. Tingkat

produksi

dan

penjualan

yang

menghasilkan

ekuivalensi

(kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi.
(Waldyono, 2008).
Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi
minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak
untuk dijalankan.Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk
menutupi biaya operasional tanpa ada keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan
rumus sebagai berikut:
N=

BT
(R−BTT )

................................................................ (9)

dimana:
N= Jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas
BT= Biaya tetap pertahun (Rupiah)
R = Penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah)
BTT = Biaya tidak tetap perunit produksi(Rupiah)
(Giatman, 2006).
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang
dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin
banyak bahan yang digunakan dan biaya yang digunakan akan semkin besar juga.
Sedangkan biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya
produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).

17

Biaya tetap adalah biaya yang tidak terpengaruh oleh aktivitas perusahaan.
Biaya ini secara total tidak mengalami perubahan meskipun ada perubahan
volume produksi. Sedangkan biaya variabel adalah biaya yang besarnya berubahubah sesuai dengan aktivitas perusahaan. Biaya ini secara total akan berubah
sesuai dengan volume produksi (Halim, 2009).
Net present value
Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi
nilai sekarang dari penerimaan kas bersih dimasa yang akan datang. Identifikasi
masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis
finansial dengan kriteria investasi.NPV adalah kriteria yang digunakan untuk
mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.Secara singkat dapat
dirumuskan:
CIF – COF ≥ 0 ............................................................................ (10)
dimana :
CIF = Chas in flow
COF = Chas out flow
Sementera itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan
bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan :
Penerimaan (CIF)

= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)

Pengeluaran (COF)

= investasi + pembiayaan (P/A, i, n).

Kriteria NPV yaitu :
-

NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak
menguntungkan

18

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya
yang dikeluarkan

(Giatman, 2006).
Internal rate of return
Dengan menggunakan metode internal rate of return (IRR) akan
mendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow
dalam mengembalikan investasi yang dijelaskan dalam bentuk %priode waktu.
Logika sederhananya menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam
mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harus
dipenuhi (Giatman, 2006).
Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount
rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
IRR = i1 –
dimana :

NPV 1
(NPV 2−NPV 1)

(i1 – i2) ............................................. (11)

i1

= Suku bungabank paling atraktif

i2

= Suku bunga coba-coba

NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 = NPV pada i2
(Kastaman, 2006).

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Sektor pertanian merupakan sektor yang memiliki peranan penting dalam
pertumbuhan perekonomian di Indones