Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe
RANCANG BANGUN ALAT PENGIRIS TEMPE SKRIPSI
FAUZAN LUHFI
110308021
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN ALAT PENGIRIS TEMPE
SKRIPSI OLEH : FAUZAN LUHFI 110308021/KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
Judul Skripsi : Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe
Nama
: Fauzan Luhfi
NIM : 110308021
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua
Sulastri Panggabean, STP, M.Si Anggota
Mengetahui,
Ainun Rohanah, STP, M.Si Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Tanggal Lulus : 04 November 2015 Panitia Penguji Ujian Skripsi Achwil Putra Munir, STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si Nazif Ichwan, STP, M.Si Adian Rindang, STP, M.Si
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
FAUZAN LUHFI: Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pengirisan dilakukan untuk mengecilkan ukuran bahan pangan menjadi irisan-irisan dengan tingkat ketebalan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain, salah satu nya yaitu menjadi keripik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengiris tempe. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase bahan rusak, dan analisis ekonomi. Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 85.26 kg/jam dan persentase bahan rusak sebesar 15.3 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 128,416/kg, Rp. 128,635/kg, Rp. 128,870/kg, Rp. 129,123/kg dan Rp. 129,395/kg. Break even point yaitu sebesar 236,66 kg/tahun. Net present value sebesar Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return adalah sebesar 52,68%.
Kata kunci: tempe, pisau, pengirisan, alat
ABSTRACT
FAUZAN LUHFI: Design and construction of tempeh slicer, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.
Slicing is reduction of the size of the foodstuffs into slices with a certain degree of thickness to be more easily processed into other products, one of them is into chips. This research was aimed to design, create, test and analyze the economic value tempeh slicer. Parameters observed were the effective capacity of the tool, the percentage of damaged materials, and economic analysis. Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 85.26 kg/hour and the damaged material’s percentage was 15.3%. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year ware Rp. 128.416 / kg, Rp. 128.635 / kg, Rp. 128.870 / kg, Rp. 129.123 / kg and Rp. 129.395 / kg respectively. Break even point was 236,66 kg / year. Net present value was Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return was 52,68%.
Keywords: tempeh, knife, slicing, equipment
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Fauzan Luhfi, dilahirkan di Kisaran pada tanggal 03 Oktober 1993 dari ayahanda H. Tugimin dan Ibunda Diatmi. Anak ke pertama dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SMA N 1 Kisaran pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Tulis.
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sebagai asisten pada praktikum Pengetahuan Bahan Teknik dan praktikum Matematika Teknik.
Pada Tahun 2014, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik kelapa Sawit (PKS) PT Supta Matra Abadi, Asian Agri, Batubara. Kemudian pada tahun 2015 mengadakan penelitian skripsi dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe” di Medan.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian dari Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Sulastri Panggabean, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si, selaku Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian, semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, November 2015
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ........................................................................................................... i RIWAYAT HIDUP.............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii DAFTAR TABEL............................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3 Kegunaan Penelitian............................................................................................ 3 TINJAUAN PUSTAKA Kedelai ................................................................................................................ 4
Kandungan gizi dan manfaat ...................................................................... 5 Perkembangan produksi kedelai ................................................................. 6 Penggunaan kedelai ..................................................................................... 8 Tempe.................................................................................................................. 10 Fermentasi.................................................................................................... 11 Bentuk dan jenis tempe ................................................................................ 12 Proses pembuatan tempe.............................................................................. 13 Pengirisan............................................................................................................ 15 Elemen Alat dan Mesin....................................................................................... 15 Motor listrik ................................................................................................. 15 Poros .......................................................................................................... 16 Puli ............................................................................................................... 18 Sabuk V........................................................................................................ 19 Bantalan ...................................................................................................... 20 Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian.......................................................... 20 METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................ 22 Bahan dan Alat Penelitian .................................................................................. 22 Metode Penelitian ............................................................................................... 22 Persiapan Penelitian ............................................................................................ 22 Pelaksanaan Penelitian ........................................................................................ 23 Komponen utama alat pengiris tempe.......................................................... 23 Prosedur pembuatan alat pengiris tempe ..................................................... 24 Prosedur penelitian....................................................................................... 25 Parameter Penelitian............................................................................................ 26 Persentase kerusakan hasil ........................................................................... 26 Kapasitas efektif alat.................................................................................... 26 Analisis ekonomi ......................................................................................... 26 HASIL DAN PEMBAHASAN Alat Pengiris Tempe............................................................................................ 31 Prinsip Kerja Alat................................................................................................ 35
iv
Universitas Sumatera Utara
v Proses Pengirisan ................................................................................................ 36 Kapasitas Efektifitas Alat.................................................................................... 36 Persentase Kerusakan Bahan............................................................................... 37 Analisis Ekonomi ................................................................................................ 38
Biaya pemakaian alat ................................................................................... 38 Break even point .......................................................................................... 39 Net present value.......................................................................................... 39 Internal rate of return .................................................................................. 40 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .......................................................................................................... 41 Saran..................................................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Kandungan kalori, protein, lemak dan karbohidrat......................................... 6 2. Komposisi gizi susu kedelai cair dengan susu sapi ........................................ 6 3. Luas panen dan produksi kedelai di Indonesia .............................................. 7 4. Jenis tempe...................................................................................................... 13 5. Data kapasitas kerja alat pengiris tempe ......................................................... 37 6. Persentase kerusakan bahan ............................................................................ 38 7. Perhitungan biaya pokok tiap tahun................................................................ 39 8. Data kapasitas alat dan persentase bahan rusak .............................................. 58 9. Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund........................... 59 10. Perhitungan biaya tetap tiap tahun ................................................................ 60 11. Perhitungan biaya pokok tiap tahun.............................................................. 61 12. Perhitungan pembiayaan 7,5% tiap tahun..................................................... 63 13. Perhitungan pembiayaan 12% tiap tahun...................................................... 64
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Mekanisme pemotongan .............................................................................. 13 2. Konstruksi sabuk V...................................................................................... 20 3. Alat pengiris tempe ...................................................................................... 31 4. Mata pisau ................................................................................................... 32 5. Piringan pisau............................................................................................... 32 6. Poros ........................................................................................................... 33 7. Puli ............................................................................................................... 34 8. Sabuk V........................................................................................................ 34 9. Motor listrik ................................................................................................. 35
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal 1. Flowchart pelaksanaan penelitian................................................................. 44 2. Perhitungan komponen alat pengiris tempe .................................................... 46 3. Perhitungan daya motor .................................................................................. 47 4. Gambar teknik alat pengiris tempe ................................................................. 49 5. Gambar alat ..................................................................................................... 55 6. Gambar tempe setelah diiris............................................................................ 57 7. Kapasitas efektif alat dan persentase bahan rusak .......................................... 58 8. Analisis ekonomi............................................................................................. 59 9. Break even point.............................................................................................. 62 10. Net present value........................................................................................... 63 11. Internal rate of return ................................................................................... 64 12. Tarif listrik .................................................................................................... 66
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
FAUZAN LUHFI: Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pengirisan dilakukan untuk mengecilkan ukuran bahan pangan menjadi irisan-irisan dengan tingkat ketebalan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain, salah satu nya yaitu menjadi keripik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengiris tempe. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase bahan rusak, dan analisis ekonomi. Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 85.26 kg/jam dan persentase bahan rusak sebesar 15.3 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 128,416/kg, Rp. 128,635/kg, Rp. 128,870/kg, Rp. 129,123/kg dan Rp. 129,395/kg. Break even point yaitu sebesar 236,66 kg/tahun. Net present value sebesar Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return adalah sebesar 52,68%.
Kata kunci: tempe, pisau, pengirisan, alat
ABSTRACT
FAUZAN LUHFI: Design and construction of tempeh slicer, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.
Slicing is reduction of the size of the foodstuffs into slices with a certain degree of thickness to be more easily processed into other products, one of them is into chips. This research was aimed to design, create, test and analyze the economic value tempeh slicer. Parameters observed were the effective capacity of the tool, the percentage of damaged materials, and economic analysis. Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 85.26 kg/hour and the damaged material’s percentage was 15.3%. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year ware Rp. 128.416 / kg, Rp. 128.635 / kg, Rp. 128.870 / kg, Rp. 129.123 / kg and Rp. 129.395 / kg respectively. Break even point was 236,66 kg / year. Net present value was Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return was 52,68%.
Keywords: tempeh, knife, slicing, equipment
i
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kedelai merupakan salah satu tanaman sumber protein yang penting di
Indonesia. Tingginya kandungan protein dalam kedelai membuat kedelai dikenal sebagai bahan pangan yang dapat menggantikan bahan pangan lain yang mempunyai nilai protein yang serupa seperti telur, daging, ikan segar, atau bahkan beras. Di samping itu, permintaan pasar terhadap komoditas kedelai semakin meningkat sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk, tingkat pendapatan dan preferensi masyarakat terhadap kedelai. Keadaan ini tentunya akan mendorong usaha manusia untuk membuat berbagai macam olahan berbahan baku kedelai yang bernilai ekonomis dan juga nilai gizi yang tetap terjaga.
Salah satu produk hasil olahan dari kedelai adalah tempe. Tempe adalah makanan yang terbilang favorit dikalangan atas sampai bawah. Selain harganya yang relatif murah, dari bahan baku tempe juga dapat dihasilkan makanan lain yang lebih lezat dan bergizi. Kesadaran masyarakat terhadap menu makanan yang bergizi dibarengi dengan peningkatan jumlah penduduk dan pendapatan per kapita menyebabkan kebutuhan akan kedelai semakin meningkat. Akan tetapi hal itu berbanding terbalik dengan produksi kedelai di Indonesia yang mengalami penurunan selama beberapa tahun terakhir ini.
Oleh karena itu pemerintah pun mulai menangani masalah tersebut dengan jalan impor kedelai dari luar negeri sehingga harga jual kedelai pun meningkat. Dan produk-produk sekunder dari bahan baku kedelai pun meningkat harganya
1
Universitas Sumatera Utara
2
seperti tempe, kecap, oncom, dll. Sebenarnya hal itu tidak perlu dilakukan jika produksi di dalam negeri dapat dikembangkan sejalan dengan meningkatnya tuntutan kebutuhan dan mengingat potensi yang ada sangat besar.
Mengingat semakin meningkatnya harga-harga kebutuhan pokok yang ada sekarang ini, banyak masyarakat yang melakukan usaha-usaha kecil-menengah demi memenuhi kebutuhan pokok sekarang ini. Salah satunya produk olahan dari bahan baku tempe yaitu keripik tempe. Sekarang banyak sekali ditemukan usahausaha kecil-menengah masyarakat yang menjual keripik tempe khususnya daerah Jawa, bahkan sekarang merambat ke Sumatera Utara. Dengan rasa gurih dan renyahnya membuat keripik tempe ini banyak digemari.
Keripik tempe yang berbahan baku berupa tempe yang diiris tipis-tipis dan digoreng dengan balutan tepung, sehingga keripik tempe mudah untuk membuatnya dan dapat dijadikan usaha kecil-menengah. Tapi tidak hanya itu, usaha keripik tempe skala besar juga telah merambah di Indonesia. Contohnya seperti salah satu produk bernama “Qtela Tempe”. Ini menandakan keripik tempe memang sangat digemari dikalangan masyarakat Indonesia.
Pada penanganan produk hasil pertanian, memotong dan mengiris merupakan pekerjaan yang selalu dilakukan sejak pemanenan sampai produk tersebut siap untuk dikonsumsi atau diproses lebih lanjut. Pekerjaan memotong atau mengiris hasil pertanian dalam jumlah kecil dapat diselesaikan secara menual dengan menggunakan pisau atau alat pengiris lainnya. Akan tetapi, jika jumlahnya cukup besar, pengirisan manual akan membutuhkan waktu yang lama dan tenaga kerja yang cukup besar. Untuk itu, mesin pemotong atau mesin pengiris berkapasitas tinggi sangat dibutuhkan.
Universitas Sumatera Utara
3
Adanya hal-hal tersebut yang mendasari penulis melakukan penelitian ini. Dengan perancangan alat pemotong tempe yang memotong tempe menjadi lapisan-lapisan yang tipis dengan ketebalan yang seragam. Serta meningkatkan kualitas hasil irisan dan juga meningkatkan produksi irisan tempe lebih banyak dibandingkan dengan irisan manual. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat alat pengiris tempe. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi: 1. Penulis yaitu bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat
untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan. 2. Mahasiswa dapat melakukan penelitian lebih lanjut tentang alat pengiris tempe. 3. Masyarakat yang ingin menggunakan alat pengiris tempe untuk memudahkan pengirisan dan hasil yang lebih seragam.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Kedelai termasuk famili Leguminosae (Kacang-kacangan). Klasifikasi
lengkapnya adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisi
: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Subdivisi : Angiospermae (biji tertutup)
Kelas
: Dicotyledoneae (biji berkeping dua)
Ordo
: Polypetales
Famili
: Leguminosae
Sub famili : Papilionoideae
Genus
: Glycine
Spesies
: mac
Nama Ilmiah : Glycine mac (L) Merill
(Suprapto, 2001).
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak.
Kedelai jenis liar (Glycine ururiencis) merupakan kedelai yang menurunkan
berbagai kedelai yang dikenal sekarang, yaitu Glycine max (L) Merril. Di
Indonesia, tanaman ini dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman
makanan. Selain itu, kedelai juga dikenal sebagai pupuk hijau karena dapat
meningkatkan kesuburan tanah (DISTAN KALSEL, 2014).
Menurut para ahli botani, kedelai merupakan tanaman yang berasal
dari Manchuria dan sebagian Cina, di mana terdapat banyak jenis kedelai
liar. Kemudian menyebar ke daerah-daerah tropika dan subtropika. Setelah
4
Universitas Sumatera Utara
5
dilakukan pemuliaan, dihasilkan jenis-jenis kedelai unggul yang dibudidayakan. Umur panen tanaman kedelai berbeda-beda tergantung varietasnya tetapi umumnya berkisar antara 75 dan 105 hari (Santoso, 2005).
Kacang-kacangan banyak diolah baik sebagai bahan jadi maupun bahan setengah jadi, misalnya selai kacang kedelai, tahu, tempe, tepung kedelai, oncom, kecap, dan lain-lain. Untuk mendapat hasil olah, mutu bahan dan cara pengolahan, termasuk bahan-bahan tambahan yang digunakan sangat berpengaruh.
Kandungan gizi dan manfaat Kedelai merupakan sumber protein nabati yang efisien, dalam arti bahwa
untuk memperoleh jumlah protein yang cukup diperlukan kedelai dalam jumlah kecil. Untuk medapatkan 2100 kalori, menurut perumusan LIPI tahun 1968 diperlukan kacang-kacangan 44 gram per kapita per hari. Untuk memenuhi anjuran konsumsi 44 gram kacang-kacangan perhari tidaklah sulit. Mengingat besarnya variasi penggunaan kacang dalam menu kita seperti tahu, tempe, bahan sayuran, bubur kacang dan lain-lain (Suprapto, 2001).
Dapat dilihat, bahan kedelai mengandung protein 35 gram untuk setiap 100 gram. Bahkan pada varietas unggul, kandungan protein kedelai mencapai 4043%. Oleh karena itu bila seseorang tidak dapat makan daging karena alas an tertentu, kebutuhan protein sebesar 55 gram/hari dapat dipenuhi dari makanan berasal kedelai (Suprapto, 2001).
Perbandingan jumlah kalori, protein dan lemak dari setiap 100 gram kedelai, dibandingkan bahan makanan lain adalah sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
6
Tabel 1. Kandungan kalori, protein, lemak dan karbohidrat (CHO) dari setiap 100
gram bahan makanan.
Bahan
Kalori
Protein (%)
Lemak CHO Air (%) (%) (%)
Beras
360 6,8 0,7 78,9 13
Jagung
355 9,2 3,9 73,7 12
Tepung ubi kayu
363 1,1 0,5 88,2 9
Kedelai
330 35
18 35 8
Kacang hijau
345 22
1 63 10
Daging
190 19
12 0 68
Ikan segar
113 17
5 0 76
Telur ayam
162 13
12 1 74
Susu skim kering
360 36
1 52 4
Sumber : Lembaga Penelitian Gizi (1967). Daftar analisa bahan makanan, Bogor, Penelitian Gizi dan Makanan. Dalam Lie Goan-Hong, dkk. (1976(10))
Kedelai juga dapat diolah menjadi produk olahan yang disebut susu
kedelai. Susu kedelai yang mengandung protein nabati tidak kalah gizinya dengan
susu yang berasal dari hewan (susu sapi). Komposisi gizi di dalam susu kedelai
dan susu sapi dapat dilihat pada Tabel 2. Dapat dilihat bahwa kandungan protein
dalam susu kedelai hampir sama dengan kandungan protein dalam susu sapi
(Budimarwanti C, 2008).
Tabel 2. Komposisi gizi susu kedelai cair dengan susu sapi (100gr)
Komponen
Susu kedelai
Susu sapi
Kalori (Kkal)
41,0 61,0
Protein (gram)
3,50 3,20
Lemak (gram)
2,50 3,50
Karbohidrat (gram)
5,00 4,30
Kalsium (mg)
50,0 143
Fosfor (gram)
45,0 60,0
Besi (gram)
0,70 1,70
Vitamin A (SI)
200 130
Vitamin B1 (tiamin) (mgram)
0,08
0,03
Vitamin C (mgram)
2,00 1,00
Sumber: Aman dan Hardjo, 1973 : 158
Perkembangan produksi kedelai
Kedelai merupakan salah satu tanaman sumber protein yang penting di
Indonesia. Berdasarkan luas panen Indonesia, kedelai menempati urutan ke-3
Universitas Sumatera Utara
7
sebagai tanaman palawija setelah jagung dan ubi kayu. Rata-rata selama 4 tahun
(1970-1973) dicapai luas panen 703.878 ha dengan total produksi 518.204 ton
(Suprapto, 2001).
Tabel 3. Luas panen dan produksi kedelai di Indonesia tahun 1970-1981.
Tahun
Luas panen (ribu ha)
Produksi (ribu ha)
Rata-rata (ton/ha)
1970
695
498 0,717
1971
680
516 0,759
1972
697
518 0,743
1973
743
541 0,728
1974
768
589 0,767
1975
752
590 0,785
1976
646
522 0,808
1977
646
523 0,810
1978
733
617 0,841
1979
784
680 0,867
1980
732
653 0,892
1981
811
687 0,847
Sumber : BPS
Dilihat dari persentase penggunaan kedelai dunia, diperkirakan sekitar
40 persen dari total produksi digunakan sebagai bahan makanan manusia
khususnya di Asia Timur dan Asia Tenggara, 55 persen sebagai pakan ternak
dan hanya 5 persen sebagai bahan baku industri khususnya di negara - negara
maju (Santoso, 2005).
Indonesia masih harus terus melakukan impor yang rata-rata 40%
dari kebutuhan kedelai nasional. Produksi dalam negeri masih relatif rendah dan
memiliki kecenderungan terus menurun. Pada tahun 2002 impor kedelai
mencapai 1,13 juta ton dengan nilai impor US $ 57 miliar, mengalami kenaikan
sebesar 1,21% dibandingkan tahun sebelumnya. Akan tetapi, nilai ekspor
komoditas tanaman pangan turun 3,19% (Mursidah, 2005).
Berdasarkan data statistik perkembangan luas panen, produktivitas,
dan produksi kedelai Indonesia menurut wilayah periode tahun 2005-2012
Universitas Sumatera Utara
8
dapat dikatakan fluktuatif. Sejak tahun 2005 luas areal panen kedelai Indonesia terus menurun hingga tahun 2007 dan kembali meningkat sampai tahun 2009 sebelum akhirnya turun kembali pada tahun 2011. Produktivitas kedelai Indonesia tahun 2005 sebesar 13,01 ku/ha, kemudian menurun pada tahun 2006 dan kembali meningkat sampai tahun 2011. Pada tahun 2012 produktivitas kedelai Indonesia diperkirakan mencapai angka tertinggi dibandingkan tahuntahun sebelumnya yakni sebesar 13,76 ku/ha atau meningkat 0,08 ku/ha dibandingkan tahun sebelumnya.
Rata-rata produktivitas kedelai wilayah Jawa lebih tinggi daripada di Luar Jawa. Salah satu penyebab yang memungkinkan karena petani di luar Jawa belum menggunakan kedelai varietas unggul, penerapan teknik budidaya kedelai masih kurang tepat dan sebagian besar belum menerapkan pendekatan produksi melalui Pengelolaan Tanaman Terpadu (PTT) pada kedelai. PTT bukanlah suatu paket produksi kedelai, melainkan suatu pendekatan inovatif dan dinamis melalui perakitan teknologi secara partisipasif bersama petani sesuai dengan kondisi lingkungan setempat seperti lahan, keadaan sosial ekonomi serta status kelembagaan yang terkait dengan pembangunan pertanian. Melalui PTT kedelai diharapkan dapat memberikan produktivitas tinggi dengan proses produksi yang efisien dan berkelanjutan dalam upaya peningkatan produksi dan pendapatan petani (Facino A, 2012).
Penggunaan kedelai Biji kedelai tidak dapat dimakan langsung karena mengandung tripsine
inhibitor, bila biji kedelai ini sudah direbus pengaruh tripsine inhibitor dapat dinetralkan. Biji kedelai juga dapat dipakai sebagai bahan baku industri seperti
Universitas Sumatera Utara
9
minyak goreng, mentega. Minyak dari kedelai dapat digunakan untuk bermacam tujuan perindustrian. Ini mencakup pembuatan glycerine, insectisida, cat dan lain sebagainya. Selain itu kedelai juga dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti makanan manusia, ternak, dan bahan baku insdustri. Di Indonesia penggunaan kedelai masih terbatas sebagai bahan makanan manusia dan ternak. Makanan yang terbuat dari kedelai anatara lain adalah kedelai rebus, kedelai goreng, kecambah kedelai, tempe, tahu, tauco dan kecap (Suprapto, 2001).
Kacang kedelai yang diolah, secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 kelompok manfaat utama, yaitu olahan dalam bentuk protein kedelai dan minyak kedelai. Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue dan permen, serta sebagai bahan industri bukan makanan seperti kertas, cat cair, tinta cetak dan tekstil. Sedangkan olahan dalam bentuk minyak kedelai digunakan sebagai bahan industri makanan dan non makanan. Industri makanan dari minyak kedelai yang digunakan sebagai bahan industri makanan berbentuk gliserida sebagai bahan untuk pembuatan minyak goreng, margarin dan bahan lemak lainnya. Sedangkan dalam bentuk lecithin dibuat antara lain margarin, kue, tinta, kosmetika, insectisida dan farmasi (BAPPENAS, 2011).
Biji kedelai mengandung lemak sekitar 18 - 20 persen. Lemak ini banyak dimanfaatkan dan diolah sebagai minyak goreng, minyak salad, dibuat margarin dan shortening, mayonnaise, lesitin dan emulsifier (mono dan digliserida). Pada umumnya minyak dapat diambil dari biji kedelai dengan cara diekstrak menggunakan pelarut lemak, yaitu heksana. Prosesnya
Universitas Sumatera Utara
10
terdiri atas tiga tahap, yaitu perlakuan pendahuluan, ekstraksi minyak, serta penjernihan dan pemurnian minyak (Santoso, 2005).
Tempe Tempe adalah produk fermentasi yang amat dikenal oleh masyarakat
Indonesia dan mulai digemari pula oleh berbagai kelompok masyrakat barat. Tempe dapat dibuat dari berbagai bahan. Namun demikian yang biasa dikenal sebagai tempe oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe yang dibuat dari kedelai. Di daerah jawa dijumpai berbagai macam tempe yang dibuat dari bahan selain kedelai. Namun demikian karena kedelai merupakan bahan yang paling banyak dikenal maka bila nama tempe yang disebut maka yang dimaksud adalah tempe kedelai. Sedangkan untuk tempe dari bahan lain, identitasnya harus disertai nama bahannya seperti tempe benguk, dll (Hidayat dkk, 2006).
Industri tempe tidak hanya berkembang di Indonesia. Tempe juga diproduksi dan dijual di mancanegara. Penyebaran tempe telah meluas menjangkau berbagai kawasan. Masyarakat Eropa cukup lama mengenal tempe. Yang memperkenalkan tempe kepada masyarakat Eropa adalah imigran asal Indonesia yang menetap di Belanda. Dalam karya William Shurtleff dan Akiko Aoyagi, The Book of Tempeh: A Cultured Soyfood, dimuat bahwa tempe diproduksi di berbagai negara mulai dari Amerika Serikat, Kanada, Meksiko, Belgia, Austria, Republik Ceko, Finlandia, Prancis, Jerman, Irlandia, Italia, Belanda, Portugal, Spanyol, Swiss, Afrika Selatan, India, dan Inggris hingga Australia dan Selandia Baru (PUSIDO BSN, 2012).
Bongkrek merupakan tempe jenis khusus yang bisa diproduksi degan fermentasi dari ampas kelapa baru (segar) menggunakan jamur tempe. Ini
Universitas Sumatera Utara
11
merupakan makanan tradisional Indonesia, tidak seperti makanan fermentasi yang lainnya. Bongkrek kadang-kadang menghasilkan toksin yang dikeluarkan oleh bakteri asing pseudomonas cocovenenasis yang menumbuhkan jamur dengan cepat (Saono, dkk., 1982).
Fermentasi Fermentasi sudah lama dikenal sejak zaman dulu, dengan kecenderungan
terhadap keberlanjutan lingkungan hidup dan pengembangan sumbar daya yang dapat diperbarui menyebabkan peningkatan upaya dan ketertarikan dalam upaya mengambil kembali produk-produk fermentasi seperti asam organik, aditif makanan dan bahan kimia. Fermentasi mulai menjadi ilmu pada tahun 1857 ketika Louis Pasteur menemukan bahwa fermentasi merupakan sebuah hasil dari sebuah aksi mikroorganisme yang spesifik. Fermentasi sebagai industri dimulai awal 1900 dengan produksi enzim mikroba, asam organik dan yeast. Saat ini fermentasi memiliki arti yang berbeda bagi seorang ahli biokimia (Riadi L, 2007).
Melalui proses fermentasi, kedelai menjadi lebih enak dan meningkat nilai nutrisinya. Rasa dan aroma kedelai memang berubah sama sekali setelah menjadi tempe. Tempe lebih banyak diterima untuk dikonsumsi bukan saja oleh orang Indonesia, tetapi juga oleh bangsa lain. Tempe yang masih baru (baik) memiliki rasa dan bau yang spesifik. Bau dan rasa khas tempe ini tidak mudah didiskripsikan tetapi dapat dimengerti dan dihayati bagi masyarakat yang telah lama mengenal tempe (Hidayat dkk, 2006).
Beberapa makanan fermentasi seperti tempe tauco dan oncom memang mempunyai potensi untuk menjadi sumber protein utama dalam diet seseorang. Perkembangan makanan fermentasi menjadi produk konsumsi masal akan
Universitas Sumatera Utara
12
menghadapi beberapa halangan dan kendala. Walaupun pembuatannya ekonomuis dan teknologinya dapat dikerjakan dengan mudah konsumen harus dididik melalui beberapa pendekatan sebelum dapat diterapkan sesuai dengan rencana (Saono, dkk., 1982).
Bentuk dan jenis tempe Tempe merupakan makanan hasil fermentasi tradisional berbahan
baku kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus oligosporus. Mempunyai ciri-ciri berwarna putih, tekstur kompak dan flavor spesifik. Warna putih disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada permukaan biji kedelai. Tekstur yang kompak juga disebabkan oleh miselia-miselia jamur yang menghubungkan antara biji-biji kedelai tersebut. Terjadinya degradasi komponen-komponen dalam kedelai dapat menyebabkan terbentuknya flavor spesifik setelah fermentasi (Kasmidjo, 1990).
Pembungkusan tempe dengan menggunakan daun merupakan cara tradisional yang paling banyak dilakukan. Membungkus tempe dengan daun sama halnya dengan menyimpannya dalam ruang gelap (salah satu syarat ruang fermentasi), mengingat sifat daun yang tidak tembus pandang. Disamping itu, aerasi (sirkulasi udara) tetap dapat berlangsung melalui celah-celah pembungkus yang ada.
Selain dengan daun pisang, bahan tempe dapat dibungkus dengan kantong plastik. Pembungkusan bahan tempe dalam kantong plastik jangan sampai terlalu rapat agar bagian dalam substrat cukup memperoleh udara. Pengemasan bahan pangan memegang peranan penting dalam pengendalian dari kemungkinan dan infeksi mikroorganisme terhadap produk bahan pangan. Bahan pangan merupakan
Universitas Sumatera Utara
13
sumber energi dan sumber gizi yang penting bagi manusia dalam
mempertahankan hidupnya. Apabila tercemar oleh mikroorganisme dan disimpan
dalam kondisi yang memungkinkan bagi aktivitas metabolisme dapat
menimbulkan kerusakan bahan pangan dan membahayakan kesehatan konsumen
(Setyowati R, 2007).
Jenis tempe bermacam-macam, tergantung pada jenis bahan baku yang
digunakan. Beberapa jenis tempe yang ada dan cukup banyak dibuat di Indonesia
dapat dilihat dalam Tabel.
Tabel 4. Jenis tempe. No Bahan baku 1 Kedelai (Glicyne max) 2 Ampas tahu/kedelai 3 Bungkil kacang tanah 4 Ampas Kelapa 5 Bungkil kacang + ampas tahu 6 Koro benguk 7 Lamtoro
Sumber : Supriati (2003)
Nama/jenis tempe Tempe Kedelai Tempe gembus Tempe bungkil Tempe bongkrek Tempe enjes Tempe benguk Tempe lamtoro
Proses pembuatan tempe Tempe yang dibuat dari kedelai melalui tiga tahap yaitu: 1. Hidrasi dan
pengasaman biji kedelai dengan direndam beberapa lama (untuk darah tropis kirakira semalam), 2. Sterilisasi terhadap sebagian biji kedelai dan 3. Fermentasi oleh jamur tempe yang diinokulasi segera setelah sterilisasi. Jamur tempe yang banyak digunakan adalah Rhizopus oligosporus (Hidayat dkk, 2006).
Proses perendaman memberi kesempatan untuk tumbuhnya bakteri-bakteri asam laktat sehingga terjadi penurunan pH dalam biji menjadi sekitar 4,5-5,3. Penurunan pH biji kedelai dapat menghambat pertumbuhan bakteri-bakteri kontaminan yang bersifat sebagai pembusuk. Keuntungan lain dari kondisi asam dalam biji menghambat penaikan pH sampai diatas 7,0. Bila pH diatas 7,0 akan
Universitas Sumatera Utara
14
menghambat pertumbuhan atau bahkan mematikan jamur tempe (Hidayat dkk, 2006).
Sterilisasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme dan merupakan proses level tertinggi yang dapat dicapai untuk membunuh semua bakteri yang dapat dicapai. Ditinjau dari penggunaannya pada proses fermentasi ada 2 jenis sterilisasi yaitu sterilisasi media dan sterilisasi udara (Riadi L, 2007).
Inkubasi atau fermentasi dilakukan pada suhu 25-37oC selama 36-48 jam. Selama inkubasi terjadi proses fermentasi yang menyebabkan perubahan komponen-komponen dalam biji kedelai. Persyaratan tempat yang dipergunakan untuk inkubasi kedelai adalah kelembaban, kebutuhan oksigen dan suhu yang sesuai dengan pertumbuhan jamur. Dalam pertumbuhannya, hizopus akan menggunakan okesigen dan menghasilkan CO2 yang akan menghambat beberapa organisme perusak (Hidayat dkk, 2006).
Tempe yang awalnya dianggap makanan kelas bawah, sekarang menjadi makanan primadona yang kaya gizi. Supaya tahan lama tempe yang akan jadi produk ekspor dapat dibekukan dan dikirim keluar negeri didalam peti kemas pendingin. Mula-mula tempe diiris 2-3 cm dan di blanching yaitu direndam dalam air panas selama lima menit untuk menginaktifkan enzim dan kapang. Kemudian dibungkus dengan plastik selofan dan dibekukan pada suhu 40oC sekitar 6 jam. Setelah beku tempe dapat disimpan pada suhu beku sekitar 20oC selama 100 hari tanpa mengalami perubahan sifat penampak warna, bau atau rasa (Kamsiati E, 2006).
Universitas Sumatera Utara
15
Pengirisan Pemotongan tempe menggunakan pisau potong yang bekerja secara rotasi
belum umum dilaksanakan. Proses ini bekerja berdasarkan pemanfaatan gaya geser antara permukaan pisau potong dengan permukan tempe yang akan dipotong (Romli, 2011).
Gambar 1. Mekanisme Pemotongan Perajangan kripik tempe dengan cara penyayatan manual dapat digantikan menggunakan perajang mekanik yang prinsip kerjanya berdasarkan mekanisme gerak engkol peluncur dengan circle cutter. Untuk dapat menerapkan alat potong dengan prinsip gerak engkol peluncur pada perajangan kripik tempe harus diketahui perbandingan kecepatan potong (cutting speed) dan kecepatan pemakanan (feeding speed). Dengan demikian dapat dirumuskan permasalahannya adalah penentuan pasangan yang optimum antara cutting speed dan feeding speed mengingat karakteristik tempe berbeda dari benda kerja lain seperti kayu dan logam yang telah banyak diteliti mengenai sifat mekanisnya. Prinsip kerja perajang mekanik yang dibuat adalah mengumpankan tempe pada circle cutter, pada proses ini proses penyayatan dilakukan dengan gerak pisau yang melingkar (Putro, S., 2006).
Universitas Sumatera Utara
16
Elemen Alat dan Mesin Motor listrik
Sumber-sumber tenaga dapat diperoleh antara lain tenaga manusia, hewan, tenaga alam (angin, air, sinar matahari, dan sebagainya), tenaga motor penggerak, motor listrik, tenaga atom, dan lain-lain. Motor penggerak adalah motor yang dapat mengubah tenaga panas hasil dari suatu pembakaran menjadi tenaga mekanik (Hardjosentono M. dkk, 1996).
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 separti mesin untuk menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996).
Perhitungan daya motor dapat dilakukan dengan rumus.
Dimana : P = Daya motor (HP) T = Torsi (Lb.In) n = rpm mesin (rad.s-1)
(Nash, A W., 1998)
Poros Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir
semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu:
Universitas Sumatera Utara
17
1. Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagianbagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.
4. Korosi Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
Universitas Sumatera Utara
18
5. Bahan poros Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis.
(Sularso dan Suga, 2004).
Puli Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan disekeliling pulley pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran pulley penggerak dinyatakan N1 dengan diameter dp dan pulley yang digerakkan dinyatakan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
(Stolk dan Kros, 1981). Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horisontal Pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
2. Vertikal Pemasangan pulley dilakukan secara tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian sabuk yang kendor sehingga mungkin akan menimbulkan getaran pada mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie and Ocvirk, 1967).
Universitas Sumatera Utara
19
Sabuk V Menurut Smith dan Wilkes (1990), Sabuk bentuk trapesium atau V
dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Kontak gesekan yang terjadi antara sisi sabuk V dengan dinding alur menyebabkan berkurangnya kemungkinan selipnya sabuk penggerak dengan tegangan yang lebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya, sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan.
Perhitungan panjang sabuk-V dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :
Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet, tenunan tetoron atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan disekeliling alur pulley yang berbentuk V. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah, dan juga harga yang relatif murah membuat sabuk-V sering dipakai. Bila dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tidak bersuara. Untuk mempertinggi daya transmisi, dapat dipakai beberapa sabuk V yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan suga, 2004).
Universitas Sumatera Utara
20
Gambar 1. Konstruksi sabuk-V Gambar 2. Konstruksi Sabuk V
Bantalan Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Sularso dan suga, 2004). Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Tujuan utama dari penggunaan alat dan mesin dibidang pertanian adalah untuk meningkatkan produktivitas kerja petani dan merubah pekerjaan berat menjadi lebih ringan dan menarik. Sejarah menunjukkan bahwa proses mekanisasi pertanian adalah suatu proses dinamis, dengan tujuan proses masa depan yang tak terbatas. Dalam suatu system yang kompetitif, setiap pabrik mesin-mesin pertanian harus secara terus menerus memperbaiki produknya dan menciptakan
Universitas Sumatera Utara
21 produk baru agar posisi perusahaan tetap menguntungkan (Daywin, F. J., dkk, 2008).
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh, ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk 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.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2015 di Laboratorium
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tempe,
baja profil „L‟, puli (pulley), motor listrik, sabuk V(V-belt), baut dan mur, bearing (bantalan), baja bulat padu (poros), kawat las, 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 kunci ring, kalkulator, stopwatch.
Metode Penelitian Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat pengiris tempe. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat. Setelah itu, dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.
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
Universitas Sumatera Utara
23
Pelaksanaan Penelitian Komponen utama alat pengiris tempe
Alat Pengiris yang digunakan dalam penelitian ini memiliki beberapa komponen utama, yaitu:
1. Kerangka alat Kerangka alat terbuat dari baja profil „L‟ dengan dimensi alat: panjang 70 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 100 cm. Kerangka berfungsi menopang dan mendukung konstruksi dari alat dengan kokoh.
2. Pisau Pisau terbuat dari baja yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran 10 x 5 cm yang terletak pada sebuah rumah pisau. Dengan ketebalan irisan 2-4 mm. Rumah pisau berbentuk lingkaran dengan diameter 20 cm yang berfungsi sebagai tempat melekatnya pisau.
3. Motor listrik Motor listrik yang akan digunakan mempunyai tenaga 0,25 HP dengan kecepatan putar 1400 rpm. Motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi mekanis. Motor listrik juga berfungsi sebagai tenaga penggerak dari pulley, poros dan rumah pisau hingga akhirnya melakukan pengirisan bahan.
4. Sabuk-V Sabuk-V yang digunakan mempunyai tipe A, yang berfungsi untuk mentransmisikan daya melalui sebuah pulley.
5. Bantalan
Universitas Sumatera Utara
24
Bantalan yang digunakan bantalan gelinding radial dan bantalan luncur. 6. Pulley
Pulley yang digunakan pada alat ini yaitu pulley jenis alur V dengan diameter 2 inchi pada motor dan 12 inchi pada bagian yang akan digunakan pada rangkaian pemotong. 7. Poros Bahan poros pemutar yang akan digunakan direncanakan menggunakan bahan baja padu.
Prosedur pembuatan alat pengiris tempe Adapun prosedur pembuatan alat pengiris tempe adalah: 1. Dirancang terlebih dahulu bentuk atau kerangka alat pengiris tempe kemudian digambar. 2. Dipilih bahan-bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris tempe. 3. Diukur bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan kemudian dipotong. 4. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat. 5. Dibentuk mata pisau dan rumahnya sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. 6. Dilakukan pemasangan terhadap bahan yang telah sesuai dengan bentuk yang dirancang. 7. Dilakukan pemasangan ant
FAUZAN LUHFI
110308021
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN ALAT PENGIRIS TEMPE
SKRIPSI OLEH : FAUZAN LUHFI 110308021/KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
Judul Skripsi : Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe
Nama
: Fauzan Luhfi
NIM : 110308021
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua
Sulastri Panggabean, STP, M.Si Anggota
Mengetahui,
Ainun Rohanah, STP, M.Si Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Tanggal Lulus : 04 November 2015 Panitia Penguji Ujian Skripsi Achwil Putra Munir, STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si Nazif Ichwan, STP, M.Si Adian Rindang, STP, M.Si
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
FAUZAN LUHFI: Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pengirisan dilakukan untuk mengecilkan ukuran bahan pangan menjadi irisan-irisan dengan tingkat ketebalan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain, salah satu nya yaitu menjadi keripik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengiris tempe. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase bahan rusak, dan analisis ekonomi. Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 85.26 kg/jam dan persentase bahan rusak sebesar 15.3 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 128,416/kg, Rp. 128,635/kg, Rp. 128,870/kg, Rp. 129,123/kg dan Rp. 129,395/kg. Break even point yaitu sebesar 236,66 kg/tahun. Net present value sebesar Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return adalah sebesar 52,68%.
Kata kunci: tempe, pisau, pengirisan, alat
ABSTRACT
FAUZAN LUHFI: Design and construction of tempeh slicer, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.
Slicing is reduction of the size of the foodstuffs into slices with a certain degree of thickness to be more easily processed into other products, one of them is into chips. This research was aimed to design, create, test and analyze the economic value tempeh slicer. Parameters observed were the effective capacity of the tool, the percentage of damaged materials, and economic analysis. Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 85.26 kg/hour and the damaged material’s percentage was 15.3%. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year ware Rp. 128.416 / kg, Rp. 128.635 / kg, Rp. 128.870 / kg, Rp. 129.123 / kg and Rp. 129.395 / kg respectively. Break even point was 236,66 kg / year. Net present value was Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return was 52,68%.
Keywords: tempeh, knife, slicing, equipment
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Fauzan Luhfi, dilahirkan di Kisaran pada tanggal 03 Oktober 1993 dari ayahanda H. Tugimin dan Ibunda Diatmi. Anak ke pertama dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SMA N 1 Kisaran pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Tulis.
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sebagai asisten pada praktikum Pengetahuan Bahan Teknik dan praktikum Matematika Teknik.
Pada Tahun 2014, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik kelapa Sawit (PKS) PT Supta Matra Abadi, Asian Agri, Batubara. Kemudian pada tahun 2015 mengadakan penelitian skripsi dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe” di Medan.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian dari Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Sulastri Panggabean, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si, selaku Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian, semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, November 2015
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ........................................................................................................... i RIWAYAT HIDUP.............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii DAFTAR TABEL............................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3 Kegunaan Penelitian............................................................................................ 3 TINJAUAN PUSTAKA Kedelai ................................................................................................................ 4
Kandungan gizi dan manfaat ...................................................................... 5 Perkembangan produksi kedelai ................................................................. 6 Penggunaan kedelai ..................................................................................... 8 Tempe.................................................................................................................. 10 Fermentasi.................................................................................................... 11 Bentuk dan jenis tempe ................................................................................ 12 Proses pembuatan tempe.............................................................................. 13 Pengirisan............................................................................................................ 15 Elemen Alat dan Mesin....................................................................................... 15 Motor listrik ................................................................................................. 15 Poros .......................................................................................................... 16 Puli ............................................................................................................... 18 Sabuk V........................................................................................................ 19 Bantalan ...................................................................................................... 20 Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian.......................................................... 20 METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................ 22 Bahan dan Alat Penelitian .................................................................................. 22 Metode Penelitian ............................................................................................... 22 Persiapan Penelitian ............................................................................................ 22 Pelaksanaan Penelitian ........................................................................................ 23 Komponen utama alat pengiris tempe.......................................................... 23 Prosedur pembuatan alat pengiris tempe ..................................................... 24 Prosedur penelitian....................................................................................... 25 Parameter Penelitian............................................................................................ 26 Persentase kerusakan hasil ........................................................................... 26 Kapasitas efektif alat.................................................................................... 26 Analisis ekonomi ......................................................................................... 26 HASIL DAN PEMBAHASAN Alat Pengiris Tempe............................................................................................ 31 Prinsip Kerja Alat................................................................................................ 35
iv
Universitas Sumatera Utara
v Proses Pengirisan ................................................................................................ 36 Kapasitas Efektifitas Alat.................................................................................... 36 Persentase Kerusakan Bahan............................................................................... 37 Analisis Ekonomi ................................................................................................ 38
Biaya pemakaian alat ................................................................................... 38 Break even point .......................................................................................... 39 Net present value.......................................................................................... 39 Internal rate of return .................................................................................. 40 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .......................................................................................................... 41 Saran..................................................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Kandungan kalori, protein, lemak dan karbohidrat......................................... 6 2. Komposisi gizi susu kedelai cair dengan susu sapi ........................................ 6 3. Luas panen dan produksi kedelai di Indonesia .............................................. 7 4. Jenis tempe...................................................................................................... 13 5. Data kapasitas kerja alat pengiris tempe ......................................................... 37 6. Persentase kerusakan bahan ............................................................................ 38 7. Perhitungan biaya pokok tiap tahun................................................................ 39 8. Data kapasitas alat dan persentase bahan rusak .............................................. 58 9. Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund........................... 59 10. Perhitungan biaya tetap tiap tahun ................................................................ 60 11. Perhitungan biaya pokok tiap tahun.............................................................. 61 12. Perhitungan pembiayaan 7,5% tiap tahun..................................................... 63 13. Perhitungan pembiayaan 12% tiap tahun...................................................... 64
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Mekanisme pemotongan .............................................................................. 13 2. Konstruksi sabuk V...................................................................................... 20 3. Alat pengiris tempe ...................................................................................... 31 4. Mata pisau ................................................................................................... 32 5. Piringan pisau............................................................................................... 32 6. Poros ........................................................................................................... 33 7. Puli ............................................................................................................... 34 8. Sabuk V........................................................................................................ 34 9. Motor listrik ................................................................................................. 35
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal 1. Flowchart pelaksanaan penelitian................................................................. 44 2. Perhitungan komponen alat pengiris tempe .................................................... 46 3. Perhitungan daya motor .................................................................................. 47 4. Gambar teknik alat pengiris tempe ................................................................. 49 5. Gambar alat ..................................................................................................... 55 6. Gambar tempe setelah diiris............................................................................ 57 7. Kapasitas efektif alat dan persentase bahan rusak .......................................... 58 8. Analisis ekonomi............................................................................................. 59 9. Break even point.............................................................................................. 62 10. Net present value........................................................................................... 63 11. Internal rate of return ................................................................................... 64 12. Tarif listrik .................................................................................................... 66
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
FAUZAN LUHFI: Rancang Bangun Alat Pengiris Tempe, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pengirisan dilakukan untuk mengecilkan ukuran bahan pangan menjadi irisan-irisan dengan tingkat ketebalan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain, salah satu nya yaitu menjadi keripik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat pengiris tempe. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase bahan rusak, dan analisis ekonomi. Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 85.26 kg/jam dan persentase bahan rusak sebesar 15.3 %. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 128,416/kg, Rp. 128,635/kg, Rp. 128,870/kg, Rp. 129,123/kg dan Rp. 129,395/kg. Break even point yaitu sebesar 236,66 kg/tahun. Net present value sebesar Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return adalah sebesar 52,68%.
Kata kunci: tempe, pisau, pengirisan, alat
ABSTRACT
FAUZAN LUHFI: Design and construction of tempeh slicer, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.
Slicing is reduction of the size of the foodstuffs into slices with a certain degree of thickness to be more easily processed into other products, one of them is into chips. This research was aimed to design, create, test and analyze the economic value tempeh slicer. Parameters observed were the effective capacity of the tool, the percentage of damaged materials, and economic analysis. Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was 85.26 kg/hour and the damaged material’s percentage was 15.3%. Economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year ware Rp. 128.416 / kg, Rp. 128.635 / kg, Rp. 128.870 / kg, Rp. 129.123 / kg and Rp. 129.395 / kg respectively. Break even point was 236,66 kg / year. Net present value was Rp. 1.270.819.564,93. Internal rate of return was 52,68%.
Keywords: tempeh, knife, slicing, equipment
i
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kedelai merupakan salah satu tanaman sumber protein yang penting di
Indonesia. Tingginya kandungan protein dalam kedelai membuat kedelai dikenal sebagai bahan pangan yang dapat menggantikan bahan pangan lain yang mempunyai nilai protein yang serupa seperti telur, daging, ikan segar, atau bahkan beras. Di samping itu, permintaan pasar terhadap komoditas kedelai semakin meningkat sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk, tingkat pendapatan dan preferensi masyarakat terhadap kedelai. Keadaan ini tentunya akan mendorong usaha manusia untuk membuat berbagai macam olahan berbahan baku kedelai yang bernilai ekonomis dan juga nilai gizi yang tetap terjaga.
Salah satu produk hasil olahan dari kedelai adalah tempe. Tempe adalah makanan yang terbilang favorit dikalangan atas sampai bawah. Selain harganya yang relatif murah, dari bahan baku tempe juga dapat dihasilkan makanan lain yang lebih lezat dan bergizi. Kesadaran masyarakat terhadap menu makanan yang bergizi dibarengi dengan peningkatan jumlah penduduk dan pendapatan per kapita menyebabkan kebutuhan akan kedelai semakin meningkat. Akan tetapi hal itu berbanding terbalik dengan produksi kedelai di Indonesia yang mengalami penurunan selama beberapa tahun terakhir ini.
Oleh karena itu pemerintah pun mulai menangani masalah tersebut dengan jalan impor kedelai dari luar negeri sehingga harga jual kedelai pun meningkat. Dan produk-produk sekunder dari bahan baku kedelai pun meningkat harganya
1
Universitas Sumatera Utara
2
seperti tempe, kecap, oncom, dll. Sebenarnya hal itu tidak perlu dilakukan jika produksi di dalam negeri dapat dikembangkan sejalan dengan meningkatnya tuntutan kebutuhan dan mengingat potensi yang ada sangat besar.
Mengingat semakin meningkatnya harga-harga kebutuhan pokok yang ada sekarang ini, banyak masyarakat yang melakukan usaha-usaha kecil-menengah demi memenuhi kebutuhan pokok sekarang ini. Salah satunya produk olahan dari bahan baku tempe yaitu keripik tempe. Sekarang banyak sekali ditemukan usahausaha kecil-menengah masyarakat yang menjual keripik tempe khususnya daerah Jawa, bahkan sekarang merambat ke Sumatera Utara. Dengan rasa gurih dan renyahnya membuat keripik tempe ini banyak digemari.
Keripik tempe yang berbahan baku berupa tempe yang diiris tipis-tipis dan digoreng dengan balutan tepung, sehingga keripik tempe mudah untuk membuatnya dan dapat dijadikan usaha kecil-menengah. Tapi tidak hanya itu, usaha keripik tempe skala besar juga telah merambah di Indonesia. Contohnya seperti salah satu produk bernama “Qtela Tempe”. Ini menandakan keripik tempe memang sangat digemari dikalangan masyarakat Indonesia.
Pada penanganan produk hasil pertanian, memotong dan mengiris merupakan pekerjaan yang selalu dilakukan sejak pemanenan sampai produk tersebut siap untuk dikonsumsi atau diproses lebih lanjut. Pekerjaan memotong atau mengiris hasil pertanian dalam jumlah kecil dapat diselesaikan secara menual dengan menggunakan pisau atau alat pengiris lainnya. Akan tetapi, jika jumlahnya cukup besar, pengirisan manual akan membutuhkan waktu yang lama dan tenaga kerja yang cukup besar. Untuk itu, mesin pemotong atau mesin pengiris berkapasitas tinggi sangat dibutuhkan.
Universitas Sumatera Utara
3
Adanya hal-hal tersebut yang mendasari penulis melakukan penelitian ini. Dengan perancangan alat pemotong tempe yang memotong tempe menjadi lapisan-lapisan yang tipis dengan ketebalan yang seragam. Serta meningkatkan kualitas hasil irisan dan juga meningkatkan produksi irisan tempe lebih banyak dibandingkan dengan irisan manual. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat alat pengiris tempe. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi: 1. Penulis yaitu bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat
untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan. 2. Mahasiswa dapat melakukan penelitian lebih lanjut tentang alat pengiris tempe. 3. Masyarakat yang ingin menggunakan alat pengiris tempe untuk memudahkan pengirisan dan hasil yang lebih seragam.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Kedelai termasuk famili Leguminosae (Kacang-kacangan). Klasifikasi
lengkapnya adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisi
: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Subdivisi : Angiospermae (biji tertutup)
Kelas
: Dicotyledoneae (biji berkeping dua)
Ordo
: Polypetales
Famili
: Leguminosae
Sub famili : Papilionoideae
Genus
: Glycine
Spesies
: mac
Nama Ilmiah : Glycine mac (L) Merill
(Suprapto, 2001).
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak.
Kedelai jenis liar (Glycine ururiencis) merupakan kedelai yang menurunkan
berbagai kedelai yang dikenal sekarang, yaitu Glycine max (L) Merril. Di
Indonesia, tanaman ini dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman
makanan. Selain itu, kedelai juga dikenal sebagai pupuk hijau karena dapat
meningkatkan kesuburan tanah (DISTAN KALSEL, 2014).
Menurut para ahli botani, kedelai merupakan tanaman yang berasal
dari Manchuria dan sebagian Cina, di mana terdapat banyak jenis kedelai
liar. Kemudian menyebar ke daerah-daerah tropika dan subtropika. Setelah
4
Universitas Sumatera Utara
5
dilakukan pemuliaan, dihasilkan jenis-jenis kedelai unggul yang dibudidayakan. Umur panen tanaman kedelai berbeda-beda tergantung varietasnya tetapi umumnya berkisar antara 75 dan 105 hari (Santoso, 2005).
Kacang-kacangan banyak diolah baik sebagai bahan jadi maupun bahan setengah jadi, misalnya selai kacang kedelai, tahu, tempe, tepung kedelai, oncom, kecap, dan lain-lain. Untuk mendapat hasil olah, mutu bahan dan cara pengolahan, termasuk bahan-bahan tambahan yang digunakan sangat berpengaruh.
Kandungan gizi dan manfaat Kedelai merupakan sumber protein nabati yang efisien, dalam arti bahwa
untuk memperoleh jumlah protein yang cukup diperlukan kedelai dalam jumlah kecil. Untuk medapatkan 2100 kalori, menurut perumusan LIPI tahun 1968 diperlukan kacang-kacangan 44 gram per kapita per hari. Untuk memenuhi anjuran konsumsi 44 gram kacang-kacangan perhari tidaklah sulit. Mengingat besarnya variasi penggunaan kacang dalam menu kita seperti tahu, tempe, bahan sayuran, bubur kacang dan lain-lain (Suprapto, 2001).
Dapat dilihat, bahan kedelai mengandung protein 35 gram untuk setiap 100 gram. Bahkan pada varietas unggul, kandungan protein kedelai mencapai 4043%. Oleh karena itu bila seseorang tidak dapat makan daging karena alas an tertentu, kebutuhan protein sebesar 55 gram/hari dapat dipenuhi dari makanan berasal kedelai (Suprapto, 2001).
Perbandingan jumlah kalori, protein dan lemak dari setiap 100 gram kedelai, dibandingkan bahan makanan lain adalah sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
6
Tabel 1. Kandungan kalori, protein, lemak dan karbohidrat (CHO) dari setiap 100
gram bahan makanan.
Bahan
Kalori
Protein (%)
Lemak CHO Air (%) (%) (%)
Beras
360 6,8 0,7 78,9 13
Jagung
355 9,2 3,9 73,7 12
Tepung ubi kayu
363 1,1 0,5 88,2 9
Kedelai
330 35
18 35 8
Kacang hijau
345 22
1 63 10
Daging
190 19
12 0 68
Ikan segar
113 17
5 0 76
Telur ayam
162 13
12 1 74
Susu skim kering
360 36
1 52 4
Sumber : Lembaga Penelitian Gizi (1967). Daftar analisa bahan makanan, Bogor, Penelitian Gizi dan Makanan. Dalam Lie Goan-Hong, dkk. (1976(10))
Kedelai juga dapat diolah menjadi produk olahan yang disebut susu
kedelai. Susu kedelai yang mengandung protein nabati tidak kalah gizinya dengan
susu yang berasal dari hewan (susu sapi). Komposisi gizi di dalam susu kedelai
dan susu sapi dapat dilihat pada Tabel 2. Dapat dilihat bahwa kandungan protein
dalam susu kedelai hampir sama dengan kandungan protein dalam susu sapi
(Budimarwanti C, 2008).
Tabel 2. Komposisi gizi susu kedelai cair dengan susu sapi (100gr)
Komponen
Susu kedelai
Susu sapi
Kalori (Kkal)
41,0 61,0
Protein (gram)
3,50 3,20
Lemak (gram)
2,50 3,50
Karbohidrat (gram)
5,00 4,30
Kalsium (mg)
50,0 143
Fosfor (gram)
45,0 60,0
Besi (gram)
0,70 1,70
Vitamin A (SI)
200 130
Vitamin B1 (tiamin) (mgram)
0,08
0,03
Vitamin C (mgram)
2,00 1,00
Sumber: Aman dan Hardjo, 1973 : 158
Perkembangan produksi kedelai
Kedelai merupakan salah satu tanaman sumber protein yang penting di
Indonesia. Berdasarkan luas panen Indonesia, kedelai menempati urutan ke-3
Universitas Sumatera Utara
7
sebagai tanaman palawija setelah jagung dan ubi kayu. Rata-rata selama 4 tahun
(1970-1973) dicapai luas panen 703.878 ha dengan total produksi 518.204 ton
(Suprapto, 2001).
Tabel 3. Luas panen dan produksi kedelai di Indonesia tahun 1970-1981.
Tahun
Luas panen (ribu ha)
Produksi (ribu ha)
Rata-rata (ton/ha)
1970
695
498 0,717
1971
680
516 0,759
1972
697
518 0,743
1973
743
541 0,728
1974
768
589 0,767
1975
752
590 0,785
1976
646
522 0,808
1977
646
523 0,810
1978
733
617 0,841
1979
784
680 0,867
1980
732
653 0,892
1981
811
687 0,847
Sumber : BPS
Dilihat dari persentase penggunaan kedelai dunia, diperkirakan sekitar
40 persen dari total produksi digunakan sebagai bahan makanan manusia
khususnya di Asia Timur dan Asia Tenggara, 55 persen sebagai pakan ternak
dan hanya 5 persen sebagai bahan baku industri khususnya di negara - negara
maju (Santoso, 2005).
Indonesia masih harus terus melakukan impor yang rata-rata 40%
dari kebutuhan kedelai nasional. Produksi dalam negeri masih relatif rendah dan
memiliki kecenderungan terus menurun. Pada tahun 2002 impor kedelai
mencapai 1,13 juta ton dengan nilai impor US $ 57 miliar, mengalami kenaikan
sebesar 1,21% dibandingkan tahun sebelumnya. Akan tetapi, nilai ekspor
komoditas tanaman pangan turun 3,19% (Mursidah, 2005).
Berdasarkan data statistik perkembangan luas panen, produktivitas,
dan produksi kedelai Indonesia menurut wilayah periode tahun 2005-2012
Universitas Sumatera Utara
8
dapat dikatakan fluktuatif. Sejak tahun 2005 luas areal panen kedelai Indonesia terus menurun hingga tahun 2007 dan kembali meningkat sampai tahun 2009 sebelum akhirnya turun kembali pada tahun 2011. Produktivitas kedelai Indonesia tahun 2005 sebesar 13,01 ku/ha, kemudian menurun pada tahun 2006 dan kembali meningkat sampai tahun 2011. Pada tahun 2012 produktivitas kedelai Indonesia diperkirakan mencapai angka tertinggi dibandingkan tahuntahun sebelumnya yakni sebesar 13,76 ku/ha atau meningkat 0,08 ku/ha dibandingkan tahun sebelumnya.
Rata-rata produktivitas kedelai wilayah Jawa lebih tinggi daripada di Luar Jawa. Salah satu penyebab yang memungkinkan karena petani di luar Jawa belum menggunakan kedelai varietas unggul, penerapan teknik budidaya kedelai masih kurang tepat dan sebagian besar belum menerapkan pendekatan produksi melalui Pengelolaan Tanaman Terpadu (PTT) pada kedelai. PTT bukanlah suatu paket produksi kedelai, melainkan suatu pendekatan inovatif dan dinamis melalui perakitan teknologi secara partisipasif bersama petani sesuai dengan kondisi lingkungan setempat seperti lahan, keadaan sosial ekonomi serta status kelembagaan yang terkait dengan pembangunan pertanian. Melalui PTT kedelai diharapkan dapat memberikan produktivitas tinggi dengan proses produksi yang efisien dan berkelanjutan dalam upaya peningkatan produksi dan pendapatan petani (Facino A, 2012).
Penggunaan kedelai Biji kedelai tidak dapat dimakan langsung karena mengandung tripsine
inhibitor, bila biji kedelai ini sudah direbus pengaruh tripsine inhibitor dapat dinetralkan. Biji kedelai juga dapat dipakai sebagai bahan baku industri seperti
Universitas Sumatera Utara
9
minyak goreng, mentega. Minyak dari kedelai dapat digunakan untuk bermacam tujuan perindustrian. Ini mencakup pembuatan glycerine, insectisida, cat dan lain sebagainya. Selain itu kedelai juga dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti makanan manusia, ternak, dan bahan baku insdustri. Di Indonesia penggunaan kedelai masih terbatas sebagai bahan makanan manusia dan ternak. Makanan yang terbuat dari kedelai anatara lain adalah kedelai rebus, kedelai goreng, kecambah kedelai, tempe, tahu, tauco dan kecap (Suprapto, 2001).
Kacang kedelai yang diolah, secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 kelompok manfaat utama, yaitu olahan dalam bentuk protein kedelai dan minyak kedelai. Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue dan permen, serta sebagai bahan industri bukan makanan seperti kertas, cat cair, tinta cetak dan tekstil. Sedangkan olahan dalam bentuk minyak kedelai digunakan sebagai bahan industri makanan dan non makanan. Industri makanan dari minyak kedelai yang digunakan sebagai bahan industri makanan berbentuk gliserida sebagai bahan untuk pembuatan minyak goreng, margarin dan bahan lemak lainnya. Sedangkan dalam bentuk lecithin dibuat antara lain margarin, kue, tinta, kosmetika, insectisida dan farmasi (BAPPENAS, 2011).
Biji kedelai mengandung lemak sekitar 18 - 20 persen. Lemak ini banyak dimanfaatkan dan diolah sebagai minyak goreng, minyak salad, dibuat margarin dan shortening, mayonnaise, lesitin dan emulsifier (mono dan digliserida). Pada umumnya minyak dapat diambil dari biji kedelai dengan cara diekstrak menggunakan pelarut lemak, yaitu heksana. Prosesnya
Universitas Sumatera Utara
10
terdiri atas tiga tahap, yaitu perlakuan pendahuluan, ekstraksi minyak, serta penjernihan dan pemurnian minyak (Santoso, 2005).
Tempe Tempe adalah produk fermentasi yang amat dikenal oleh masyarakat
Indonesia dan mulai digemari pula oleh berbagai kelompok masyrakat barat. Tempe dapat dibuat dari berbagai bahan. Namun demikian yang biasa dikenal sebagai tempe oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe yang dibuat dari kedelai. Di daerah jawa dijumpai berbagai macam tempe yang dibuat dari bahan selain kedelai. Namun demikian karena kedelai merupakan bahan yang paling banyak dikenal maka bila nama tempe yang disebut maka yang dimaksud adalah tempe kedelai. Sedangkan untuk tempe dari bahan lain, identitasnya harus disertai nama bahannya seperti tempe benguk, dll (Hidayat dkk, 2006).
Industri tempe tidak hanya berkembang di Indonesia. Tempe juga diproduksi dan dijual di mancanegara. Penyebaran tempe telah meluas menjangkau berbagai kawasan. Masyarakat Eropa cukup lama mengenal tempe. Yang memperkenalkan tempe kepada masyarakat Eropa adalah imigran asal Indonesia yang menetap di Belanda. Dalam karya William Shurtleff dan Akiko Aoyagi, The Book of Tempeh: A Cultured Soyfood, dimuat bahwa tempe diproduksi di berbagai negara mulai dari Amerika Serikat, Kanada, Meksiko, Belgia, Austria, Republik Ceko, Finlandia, Prancis, Jerman, Irlandia, Italia, Belanda, Portugal, Spanyol, Swiss, Afrika Selatan, India, dan Inggris hingga Australia dan Selandia Baru (PUSIDO BSN, 2012).
Bongkrek merupakan tempe jenis khusus yang bisa diproduksi degan fermentasi dari ampas kelapa baru (segar) menggunakan jamur tempe. Ini
Universitas Sumatera Utara
11
merupakan makanan tradisional Indonesia, tidak seperti makanan fermentasi yang lainnya. Bongkrek kadang-kadang menghasilkan toksin yang dikeluarkan oleh bakteri asing pseudomonas cocovenenasis yang menumbuhkan jamur dengan cepat (Saono, dkk., 1982).
Fermentasi Fermentasi sudah lama dikenal sejak zaman dulu, dengan kecenderungan
terhadap keberlanjutan lingkungan hidup dan pengembangan sumbar daya yang dapat diperbarui menyebabkan peningkatan upaya dan ketertarikan dalam upaya mengambil kembali produk-produk fermentasi seperti asam organik, aditif makanan dan bahan kimia. Fermentasi mulai menjadi ilmu pada tahun 1857 ketika Louis Pasteur menemukan bahwa fermentasi merupakan sebuah hasil dari sebuah aksi mikroorganisme yang spesifik. Fermentasi sebagai industri dimulai awal 1900 dengan produksi enzim mikroba, asam organik dan yeast. Saat ini fermentasi memiliki arti yang berbeda bagi seorang ahli biokimia (Riadi L, 2007).
Melalui proses fermentasi, kedelai menjadi lebih enak dan meningkat nilai nutrisinya. Rasa dan aroma kedelai memang berubah sama sekali setelah menjadi tempe. Tempe lebih banyak diterima untuk dikonsumsi bukan saja oleh orang Indonesia, tetapi juga oleh bangsa lain. Tempe yang masih baru (baik) memiliki rasa dan bau yang spesifik. Bau dan rasa khas tempe ini tidak mudah didiskripsikan tetapi dapat dimengerti dan dihayati bagi masyarakat yang telah lama mengenal tempe (Hidayat dkk, 2006).
Beberapa makanan fermentasi seperti tempe tauco dan oncom memang mempunyai potensi untuk menjadi sumber protein utama dalam diet seseorang. Perkembangan makanan fermentasi menjadi produk konsumsi masal akan
Universitas Sumatera Utara
12
menghadapi beberapa halangan dan kendala. Walaupun pembuatannya ekonomuis dan teknologinya dapat dikerjakan dengan mudah konsumen harus dididik melalui beberapa pendekatan sebelum dapat diterapkan sesuai dengan rencana (Saono, dkk., 1982).
Bentuk dan jenis tempe Tempe merupakan makanan hasil fermentasi tradisional berbahan
baku kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus oligosporus. Mempunyai ciri-ciri berwarna putih, tekstur kompak dan flavor spesifik. Warna putih disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada permukaan biji kedelai. Tekstur yang kompak juga disebabkan oleh miselia-miselia jamur yang menghubungkan antara biji-biji kedelai tersebut. Terjadinya degradasi komponen-komponen dalam kedelai dapat menyebabkan terbentuknya flavor spesifik setelah fermentasi (Kasmidjo, 1990).
Pembungkusan tempe dengan menggunakan daun merupakan cara tradisional yang paling banyak dilakukan. Membungkus tempe dengan daun sama halnya dengan menyimpannya dalam ruang gelap (salah satu syarat ruang fermentasi), mengingat sifat daun yang tidak tembus pandang. Disamping itu, aerasi (sirkulasi udara) tetap dapat berlangsung melalui celah-celah pembungkus yang ada.
Selain dengan daun pisang, bahan tempe dapat dibungkus dengan kantong plastik. Pembungkusan bahan tempe dalam kantong plastik jangan sampai terlalu rapat agar bagian dalam substrat cukup memperoleh udara. Pengemasan bahan pangan memegang peranan penting dalam pengendalian dari kemungkinan dan infeksi mikroorganisme terhadap produk bahan pangan. Bahan pangan merupakan
Universitas Sumatera Utara
13
sumber energi dan sumber gizi yang penting bagi manusia dalam
mempertahankan hidupnya. Apabila tercemar oleh mikroorganisme dan disimpan
dalam kondisi yang memungkinkan bagi aktivitas metabolisme dapat
menimbulkan kerusakan bahan pangan dan membahayakan kesehatan konsumen
(Setyowati R, 2007).
Jenis tempe bermacam-macam, tergantung pada jenis bahan baku yang
digunakan. Beberapa jenis tempe yang ada dan cukup banyak dibuat di Indonesia
dapat dilihat dalam Tabel.
Tabel 4. Jenis tempe. No Bahan baku 1 Kedelai (Glicyne max) 2 Ampas tahu/kedelai 3 Bungkil kacang tanah 4 Ampas Kelapa 5 Bungkil kacang + ampas tahu 6 Koro benguk 7 Lamtoro
Sumber : Supriati (2003)
Nama/jenis tempe Tempe Kedelai Tempe gembus Tempe bungkil Tempe bongkrek Tempe enjes Tempe benguk Tempe lamtoro
Proses pembuatan tempe Tempe yang dibuat dari kedelai melalui tiga tahap yaitu: 1. Hidrasi dan
pengasaman biji kedelai dengan direndam beberapa lama (untuk darah tropis kirakira semalam), 2. Sterilisasi terhadap sebagian biji kedelai dan 3. Fermentasi oleh jamur tempe yang diinokulasi segera setelah sterilisasi. Jamur tempe yang banyak digunakan adalah Rhizopus oligosporus (Hidayat dkk, 2006).
Proses perendaman memberi kesempatan untuk tumbuhnya bakteri-bakteri asam laktat sehingga terjadi penurunan pH dalam biji menjadi sekitar 4,5-5,3. Penurunan pH biji kedelai dapat menghambat pertumbuhan bakteri-bakteri kontaminan yang bersifat sebagai pembusuk. Keuntungan lain dari kondisi asam dalam biji menghambat penaikan pH sampai diatas 7,0. Bila pH diatas 7,0 akan
Universitas Sumatera Utara
14
menghambat pertumbuhan atau bahkan mematikan jamur tempe (Hidayat dkk, 2006).
Sterilisasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme dan merupakan proses level tertinggi yang dapat dicapai untuk membunuh semua bakteri yang dapat dicapai. Ditinjau dari penggunaannya pada proses fermentasi ada 2 jenis sterilisasi yaitu sterilisasi media dan sterilisasi udara (Riadi L, 2007).
Inkubasi atau fermentasi dilakukan pada suhu 25-37oC selama 36-48 jam. Selama inkubasi terjadi proses fermentasi yang menyebabkan perubahan komponen-komponen dalam biji kedelai. Persyaratan tempat yang dipergunakan untuk inkubasi kedelai adalah kelembaban, kebutuhan oksigen dan suhu yang sesuai dengan pertumbuhan jamur. Dalam pertumbuhannya, hizopus akan menggunakan okesigen dan menghasilkan CO2 yang akan menghambat beberapa organisme perusak (Hidayat dkk, 2006).
Tempe yang awalnya dianggap makanan kelas bawah, sekarang menjadi makanan primadona yang kaya gizi. Supaya tahan lama tempe yang akan jadi produk ekspor dapat dibekukan dan dikirim keluar negeri didalam peti kemas pendingin. Mula-mula tempe diiris 2-3 cm dan di blanching yaitu direndam dalam air panas selama lima menit untuk menginaktifkan enzim dan kapang. Kemudian dibungkus dengan plastik selofan dan dibekukan pada suhu 40oC sekitar 6 jam. Setelah beku tempe dapat disimpan pada suhu beku sekitar 20oC selama 100 hari tanpa mengalami perubahan sifat penampak warna, bau atau rasa (Kamsiati E, 2006).
Universitas Sumatera Utara
15
Pengirisan Pemotongan tempe menggunakan pisau potong yang bekerja secara rotasi
belum umum dilaksanakan. Proses ini bekerja berdasarkan pemanfaatan gaya geser antara permukaan pisau potong dengan permukan tempe yang akan dipotong (Romli, 2011).
Gambar 1. Mekanisme Pemotongan Perajangan kripik tempe dengan cara penyayatan manual dapat digantikan menggunakan perajang mekanik yang prinsip kerjanya berdasarkan mekanisme gerak engkol peluncur dengan circle cutter. Untuk dapat menerapkan alat potong dengan prinsip gerak engkol peluncur pada perajangan kripik tempe harus diketahui perbandingan kecepatan potong (cutting speed) dan kecepatan pemakanan (feeding speed). Dengan demikian dapat dirumuskan permasalahannya adalah penentuan pasangan yang optimum antara cutting speed dan feeding speed mengingat karakteristik tempe berbeda dari benda kerja lain seperti kayu dan logam yang telah banyak diteliti mengenai sifat mekanisnya. Prinsip kerja perajang mekanik yang dibuat adalah mengumpankan tempe pada circle cutter, pada proses ini proses penyayatan dilakukan dengan gerak pisau yang melingkar (Putro, S., 2006).
Universitas Sumatera Utara
16
Elemen Alat dan Mesin Motor listrik
Sumber-sumber tenaga dapat diperoleh antara lain tenaga manusia, hewan, tenaga alam (angin, air, sinar matahari, dan sebagainya), tenaga motor penggerak, motor listrik, tenaga atom, dan lain-lain. Motor penggerak adalah motor yang dapat mengubah tenaga panas hasil dari suatu pembakaran menjadi tenaga mekanik (Hardjosentono M. dkk, 1996).
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 separti mesin untuk menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996).
Perhitungan daya motor dapat dilakukan dengan rumus.
Dimana : P = Daya motor (HP) T = Torsi (Lb.In) n = rpm mesin (rad.s-1)
(Nash, A W., 1998)
Poros Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir
semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu:
Universitas Sumatera Utara
17
1. Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagianbagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.
4. Korosi Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
Universitas Sumatera Utara
18
5. Bahan poros Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis.
(Sularso dan Suga, 2004).
Puli Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan disekeliling pulley pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran pulley penggerak dinyatakan N1 dengan diameter dp dan pulley yang digerakkan dinyatakan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
(Stolk dan Kros, 1981). Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horisontal Pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
2. Vertikal Pemasangan pulley dilakukan secara tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian sabuk yang kendor sehingga mungkin akan menimbulkan getaran pada mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie and Ocvirk, 1967).
Universitas Sumatera Utara
19
Sabuk V Menurut Smith dan Wilkes (1990), Sabuk bentuk trapesium atau V
dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Kontak gesekan yang terjadi antara sisi sabuk V dengan dinding alur menyebabkan berkurangnya kemungkinan selipnya sabuk penggerak dengan tegangan yang lebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya, sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan.
Perhitungan panjang sabuk-V dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :
Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet, tenunan tetoron atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan disekeliling alur pulley yang berbentuk V. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah, dan juga harga yang relatif murah membuat sabuk-V sering dipakai. Bila dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tidak bersuara. Untuk mempertinggi daya transmisi, dapat dipakai beberapa sabuk V yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan suga, 2004).
Universitas Sumatera Utara
20
Gambar 1. Konstruksi sabuk-V Gambar 2. Konstruksi Sabuk V
Bantalan Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Sularso dan suga, 2004). Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Tujuan utama dari penggunaan alat dan mesin dibidang pertanian adalah untuk meningkatkan produktivitas kerja petani dan merubah pekerjaan berat menjadi lebih ringan dan menarik. Sejarah menunjukkan bahwa proses mekanisasi pertanian adalah suatu proses dinamis, dengan tujuan proses masa depan yang tak terbatas. Dalam suatu system yang kompetitif, setiap pabrik mesin-mesin pertanian harus secara terus menerus memperbaiki produknya dan menciptakan
Universitas Sumatera Utara
21 produk baru agar posisi perusahaan tetap menguntungkan (Daywin, F. J., dkk, 2008).
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh, ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk 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.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2015 di Laboratorium
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tempe,
baja profil „L‟, puli (pulley), motor listrik, sabuk V(V-belt), baut dan mur, bearing (bantalan), baja bulat padu (poros), kawat las, 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 kunci ring, kalkulator, stopwatch.
Metode Penelitian Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat pengiris tempe. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat. Setelah itu, dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.
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
Universitas Sumatera Utara
23
Pelaksanaan Penelitian Komponen utama alat pengiris tempe
Alat Pengiris yang digunakan dalam penelitian ini memiliki beberapa komponen utama, yaitu:
1. Kerangka alat Kerangka alat terbuat dari baja profil „L‟ dengan dimensi alat: panjang 70 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 100 cm. Kerangka berfungsi menopang dan mendukung konstruksi dari alat dengan kokoh.
2. Pisau Pisau terbuat dari baja yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran 10 x 5 cm yang terletak pada sebuah rumah pisau. Dengan ketebalan irisan 2-4 mm. Rumah pisau berbentuk lingkaran dengan diameter 20 cm yang berfungsi sebagai tempat melekatnya pisau.
3. Motor listrik Motor listrik yang akan digunakan mempunyai tenaga 0,25 HP dengan kecepatan putar 1400 rpm. Motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi mekanis. Motor listrik juga berfungsi sebagai tenaga penggerak dari pulley, poros dan rumah pisau hingga akhirnya melakukan pengirisan bahan.
4. Sabuk-V Sabuk-V yang digunakan mempunyai tipe A, yang berfungsi untuk mentransmisikan daya melalui sebuah pulley.
5. Bantalan
Universitas Sumatera Utara
24
Bantalan yang digunakan bantalan gelinding radial dan bantalan luncur. 6. Pulley
Pulley yang digunakan pada alat ini yaitu pulley jenis alur V dengan diameter 2 inchi pada motor dan 12 inchi pada bagian yang akan digunakan pada rangkaian pemotong. 7. Poros Bahan poros pemutar yang akan digunakan direncanakan menggunakan bahan baja padu.
Prosedur pembuatan alat pengiris tempe Adapun prosedur pembuatan alat pengiris tempe adalah: 1. Dirancang terlebih dahulu bentuk atau kerangka alat pengiris tempe kemudian digambar. 2. Dipilih bahan-bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengiris tempe. 3. Diukur bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan kemudian dipotong. 4. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat. 5. Dibentuk mata pisau dan rumahnya sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. 6. Dilakukan pemasangan terhadap bahan yang telah sesuai dengan bentuk yang dirancang. 7. Dilakukan pemasangan ant