Perancangan Alat Penggerak Secara Manual Untuk Memutar Alat Pencuci Biji Kakao

PERANCANGAN ALAT PENGGERAK SECARA MANUAL

UNTUK MEMUTAR ALAT PENCUCI BIJI KAKAO

SKRIPSI

Oleh :

JIMMI PUTRA TAMBA 070308043

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011

PERANCANGAN ALAT PENGGERAK SECARA MANUAL

UNTUK MEMUTAR ALAT PENCUCI BIJI KAKAO

SKRIPSI

OLEH :

JIMMI PUTRA TAMBA 070308043/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui oleh : Komisi Pembimbing

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2011

( Taufik Rizaldi, STP, MP ) Ketua

( Ir. Edi Susanto, M.Si ) Anggota

DAFTAR ISI

Hal.

ABSTRAK……… i

DAFTAR RIWAYAT HIDUP………. ii

KATA PENGANTAR……….. iii

DAFTAR LAMPIRAN……… vi

DAFTAR TABEL………. vii

DAFTAR GAMBAR………viii PENDAHULUAN Latar Belakang………..1 Tujuan Penelitian………..5 Kegunaan Penelitian……….5 TINJAUAN PUSTAKA Kakao………6 Pemanenan………9 Fermentasi……….10

Perendaman dan Pencucian………...11

Elemen Alat………..12

Poros……….12

Bantalan………13

Puli………14

Sabuk………14

Kerangka Alat……….. 15

Alat Penggerak manual……… 15

Saluran Pengeluaran……… 15

Alat Pencuci Biji Kakao………15

Prinsip Kerja Alat Pencuci Biji Kakao………..16

Analisis Ekonomi………...16

Biaya Pemakaian Alat………17

Break Event Point (BEP)……….18

Net Present Value (NPV)………20

Internal Rate of Return (IRR)………20

BAHAN DAN METODE Perancangan Alat……… 23

Pembuatan Aat………..24

Uji Kinerja……….27

Parameter yangDiamati………28

Kapasitas Efektif Alat………...28

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

Analisis Ekonomi……… 28

HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Pencucian………33

Kapasitas Efektif Alat………35

Persentase Bahan yang Tidak Tercuci Sempurna……… 35

Analisis Ekonomi………36

Biaya Pemakaian Alat……… 36

Break Event Point……… 37

Net Present Vaue………37

Internal Rate of Return………38

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan………..39

Saran………39 DAFTAR PUSTAKA

ABSTRAK

JIMMI PUTRA TAMBA : Perancangan alat penggerak manual untuk memutar alat pencuci biji kakao, dibimbing oleh TAUFIK RIZALDI dan EDI SUSANTO

Proses pengolahan hasil-hasil pertanian menjadi bahan pangan adalah hal yang menarik untuk diketahui. Ternyata banyak hasil-hasil pertanian setelah mengalami proses pengolahan tambahan memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan proses pengolahan. Salah satu proses pengolahan adalah dengan proses pencucian bahan. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat alat pencuci biji kakao, dilakukan pada bulan Mei 2011 sampai dengan Juni 2011 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat dan persentase bahan yang tidak tercuci sempurna.

Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 98,03 kg/jam dengan persentase bahan yang tidak tercuci sempurna sebesar 3,78%.

Kata kunci : kakao, pencucian, kapasitas

ABSTRACT

JIMMI PUTRA TAMBA: Design of manual moving part of cacao bean washer, supervised by TAUFIK RIZALDI and EDI SUSANTO.

The process of agricultural produce into a foodstuffs is an interesting thing to be known. It appeared that many agricultural produce that has been processed further has a more economics value than before. One of the process is washing. The aim of this reserch was to design, build, and test the moving part of cacao bean washer that was conducted in May 2011 to June 2011 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, Universitas Sumatera Utara, Medan, by literature study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were effective capacity and percentage of material unwashed bean

The result of the research showed that the effective capacity of the equipment was 98,03 kg/hr with 3,78% of unwashed bean.

ABSTRAK

JIMMI PUTRA TAMBA : Perancangan alat penggerak manual untuk memutar alat pencuci biji kakao, dibimbing oleh TAUFIK RIZALDI dan EDI SUSANTO

Proses pengolahan hasil-hasil pertanian menjadi bahan pangan adalah hal yang menarik untuk diketahui. Ternyata banyak hasil-hasil pertanian setelah mengalami proses pengolahan tambahan memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan proses pengolahan. Salah satu proses pengolahan adalah dengan proses pencucian bahan. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat alat pencuci biji kakao, dilakukan pada bulan Mei 2011 sampai dengan Juni 2011 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat dan persentase bahan yang tidak tercuci sempurna.

Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 98,03 kg/jam dengan persentase bahan yang tidak tercuci sempurna sebesar 3,78%.

Kata kunci : kakao, pencucian, kapasitas

ABSTRACT

JIMMI PUTRA TAMBA: Design of manual moving part of cacao bean washer, supervised by TAUFIK RIZALDI and EDI SUSANTO.

The process of agricultural produce into a foodstuffs is an interesting thing to be known. It appeared that many agricultural produce that has been processed further has a more economics value than before. One of the process is washing. The aim of this reserch was to design, build, and test the moving part of cacao bean washer that was conducted in May 2011 to June 2011 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, Universitas Sumatera Utara, Medan, by literature study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were effective capacity and percentage of material unwashed bean

The result of the research showed that the effective capacity of the equipment was 98,03 kg/hr with 3,78% of unwashed bean.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan zaman dengan meningkatnya ilmu pengetahuan dan teknologi memiliki dampak yang luar biasa terhadap kehidupan manusia. Manusia sebagai makhluk yang memiliki potensi untuk berfikir akan selalu mengembangkan sesuatu hal agar menjadikan kehidupannya menjadi lebih baik. Oleh karena itu, proses perubahan akan terus berjalan.

Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih sederhana dan terbuat dari batu atau kayu kemudian berkembang menjadi bahan logam. Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang komplek. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumber daya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi perkembangan dari alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).

Sesuai dengan defenisi dari mekanisasi pertanian (agriculture mechanization), maka penggunaan alat mekanisasi pertanian adalah untuk meningkatkan daya kerja manusia dalam proses produksi pertanian dan dalam setiap tahapan dari proses produksi tersebut selalu memerlukan alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).

Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis, dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai

dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah :

a. mengurangi kejerihan kerja dan meningkatkan efisiensi tenaga manusia b. mengurangi kerusakan produksi pertanian

c. menurunkan ongkos produksi

d. menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi e. meningkatkan taraf hidup petani

f. memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsisten (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil (comercial farming)

Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi (Rizaldi, 2006).

Perubahan-perubahan untuk memperbaiki dan meningkatkan kesejahteraan rakyat yang dilakukan pemerintah sekarang berjalan dengan diarahkan pada semua sektor. Tidak terkecuali sektor pertanian. Pertanian memiliki peranan yang sangat penting bagi kesejahteraan rakyat. Berhasilnya sektor pertanian akan berdampak pada ketahanan pangan.

Ilmu mekanisasi Pertanian adalah bagian dari industri pertanian hari ini yang penting karena produksi yang efisien dan pengolahan bahan-bahan tergantung pada mekanisasi. Oleh karena itu, mayoritas pekerja bekerja pada bidang keduanya baik di lahan maupun di pemasaran hasil-hasil pertanian yang membutuhkan keahlian-keahlian yang memungkinkan mereka untuk mengoperasikan, mempertahankan, dan

Menurut Hardjosentono dkk (1996) peranan mekanisasi pertanian dalam pembangunan pertanian di Indonesia adalah:

1. Mempertinggi efisiensi tenaga manusia 2. Meningkatkan derajat dan taraf hidup petani

3. Menjamin kenaikan kuantitas dan kualitas serta kapasitas produksi pertanian

4. Memungkinkan pertumbuhan tipe usaha tani yaitu dari tipe pertanian untuk kebutuhan keluarga(subsistence farming) menjadi tipe pertanian perusahaan (commercial farming)

5. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi sifat industri.

Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan harus memiliki penanganan pasca panen yang baik. Penanganan yang dilakukan diusahakan memperhatikan tingkat standarisasi mutu yang diizinkan. Penanganan yang tidak baik akan berdampak pada kualitas bahan yang buruk, harga jual yang rendah, serta dapat menimbulkan kerugian bagi para produsen hasil-hasil pertanian tersebut.

Untuk menghasilkan produk olahan diperlukan ilmu, keahlian dan keterampilan tersendiri. Teknik dalam mengolahnya juga berbeda beda. Beberapa teknik pengolahan pangan yang sering dilakukan adalah menghilangkan lapisan luar yang tidak diinginkan (pencucian).

Banyak Petani di Indonesia tidak melakukan pencucian terhadap hasil panen yang mereka dapatkan. Khususnya para petani kakao, hasil yang mereka peroleh

tidak di olah sama sekali, mereka langsung menjual hasil panen berupa buah, padahal jika mereka mengelolah biji kakao tersebut,yakni dengan mencuci, lalu menjualnya nilai jual nya jauh lebih tinggi dibandingkan dengan penjualan langsung, yakni berupa buah. Pencucian dengan alat mekanis belum banyak dilakukan karena kurangnya pengetahuan dan keterbatasan jumlah alat yang ada petani. Sehingga harga jual yang diperoleh kurang menguntungkan, padahal apabila dilakukan akan meningkatkan pendapatan.

Untuk itu, masyarakat khususnya para petani,memerlukan suatu alat pencuci biji kakao dalam penanganan hasil-hasil pertanian selama pasca panen. Diharapkan meningkatkan pendapatan para petani kakao

Pada masa kini alat pencuci biji kakao sudah banyak dirancang. Yakni alat yang menggunakan elektromotor dengan kapasitas berbeda-beda. Alat pencuci biji kakao ini terdiri dari beberapa bagian penting yaitu: electromotor, tabung pencuci, plat aluminium. Biji kakao yang dimasukkan ke dalam tabung pencuci akan berputar bersama berputar nya tabung pencuci biji kakao tersebut.( Anonimous, 2010).

Kelemahan alat ini adalah jika digunakan langsung di tempat- tempat yang tidak terdapat sumber arus listrik maka alat tidak dapat dioperasikan. Untuk itu perlu dirancang alat pencuci biji kakao yang dapat bekerja dengan tenaga manual bila suatu daerah belum ada arus listrik, perancangan alat penggerak secara manual yang dimaksud digunakan untuk memutar alat pencuci biji kakao, sehingga dapat digunakan dimana saja, juga alat ini dapat menghemat biaya operasional.

Tujuan Penelitian

Mendesain, membuat dan menguji alat penggerak secara manual untuk memutar alat pencuci biji kakao.

Kegunaan Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departeman Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pencuci biji kakao.

3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan terutama petani kakao.

TINJAUAN PUSTAKA

Kakao

Kakao merupakan salah satu komoditi ekspor nonmigas yang memiliki prospek cukup cerah sebab permintaan di dalam negeri juga semakin kuat dengan semakin berkembangnya sektor agroindustri. Perkembangan kakao dewasa ini ditinjau dari penambahan luas areal, terutama perkebunan kakao rakyat dan perkebunan swasta. Di pihak lain ada kecenderungan timbulnya factor-faktor pembatas di negara-negara pengekspor kakao. Hal ini akan menguatkan perkakaoan kita. Dengan demikian tidak menutup kemungkinan para petani lain berpindah haluan menjadi petani kakaoyang diduga akan memberikan harapan yang lebih cerah (Susanto, 1994).

Pada tahun 1984 harga kakao mengalami lonjakan cukup tinggi sehingga mampu mendorong negara-negara produsen untuk memperluas areal perkebunan kakao. Negara-negara produsen utama kakao adalah Pantai gading, Ghana, Malaysia, dan Indonesia. Dalam kurun waktu 7 tahun ini, laju penigkatan produksi terbesar datang dari Indonesia sekitar 33%, Malaysia sekitar 18,9%, Ghana sekitar 8,16%, dan Pantai gading sekitar 4,72%. Dengan demikian situasi perkakaoan di dunia selalu ditandai dengan dengan kelebihan produksi (Prawoto, 1989).

Indonesia memilki peluang yang besar untuk perkembangan kakao sebabpersediaan hutan cukup luas, tenaga kerja yang banyak dan murah. Di samping itu Indonesia memiliki kelemahan juga yaitu produktivitas yang rendah dan kualitasnya kurang memuaskan, terutama kakao rakyat. Hal ini disebabkan oleh

proses fermentasi yang tidak benar. Kekurangan lain adalah biji-biji kakao berjamur dan berserangga, hal lain disebabkan oleh tempat penampungan yang kurang baik.

Mutu biji kakao sangat dipengaruhi oleh banyak factor, misalnya tingkat produsen, jenis kakao, keadaan tanah, tinggi tempat, suhu, kelembaban udara, curah hujan, dan lain-lain. Namun yang menentukan adalah proses fermentasi biji kakao, sebab kegagalan pada proses fermentasi tidak dapat diperbaiki pada proses selanjutnya. Dalam proses fermentasi akan ditentukan citarasa, kenampakan kakao, pengurangan rasa pahit, dan sepat pada biji (Anonimous, 2010).

Tanaman kakao termasuk marga Theobroma, suku dari Sterculiaceae yang banyak diusahakan oleh para pekebun, perkebunan swasta dan perkebunan negara. Sistematik tanaman kakao diklasifikasikan ke dalam golongan sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan) Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Subdivisi : Angiospermae (berbiji tertutup) Kelas : Dicotyledoneae (biji berkeping satu) Ordo : Malvales

Genus : Sterculiaceae Species : Theobroma cacao (Susanto, 1994).

Menurut Susanto (1994) kakao secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga tipe besar yaitu :

a. Criollo :

Criollo termasuk kakao yang bermutu tinggi atau kakao mulia/edel cacao atau fine flavour cacao. Criollo memiliki cirri-ciri: masa berbuah lambat, agak peka terhadap serangan hama dan penyakit, kulit buah tipis dan mudah teriris, tiap buah berisi 30-40 biji, yang bentuknya agak bulat sampai bulat,warna buah umumnya merah dan bila sudah masak menjadi orange.

b. Forastero :

Forastero umumnya termasuk kakao bermutu rendah atau disebut kakao curah/kakao curia/bulk cacao. Tipe Forastero memiliki cirri-ciri: pertumbuhan tanaman kuat dan produksinya lebih tinggi, masa berbuah lebih awal, endospermnya berwarna ungu tua dan berbentuk gepeng, alur-alur pada kulit buah agak dalam, rasa biji lebih pahit, kulit buah berwarna hijau terutama yang berasal dari Amazon.

c. Trinitario :

Trinitario merupakan hasil persilangan antara Criollo dan Forastero. Dari hasil persilangan ini terdapat jenis-jenis baru yang mutunya baik, buah dan biji nya besar. Jenis Trinitario dapat dibedakan menjadi empat golongan, yaitu: Angoleta, Cundeamor, Amelonado, Calaba cillo.

Proses pengolahan biji kakao sangat menentukan mutu akhir dari biji kakao tersebut. Proses pengolahan biji kakao akan menentukan citarasa khas dari kakao dan mengurangi atau menghilangkan citarasa yang tidak baik. Misalnya rasa sepat dan pahit, yang disebabkan oleh kandungan senyawa purin, yaitu theobromin dan kafein untuk rasa pahit.

Menurut Spillane (1995) tahap-tahap proses pengolahan kakao dalah sebagai berikut :

Panen Sortasi buah Pemecahan buah

Fermentasi Pencucian Penuntasan Penjemuran

Sortasi Penyimpanan

Pemanenan

Panenan dan pengolahan hasil merupakan hal yang penting dalam budidaya kakao sebab sangat menentukan mutu biji kakao yang dihasilkan. Walaupun produksinya tinggi, tetapi dalam panenan dan pengolahan hasil kurang tepat, maka mutu biji akan kurang baik sehingga harga nya akan sangat rendah, bahkan tidak laku atau ditolak oleh para konsumen. Akibat lebih jauh adalah para pekebun sendiri

menderita rugi. Hal-hal yang perlu kita perhatikan dalam pemanenan buah kakao adalah sebagai berikut :

• Tidak memanen buah yang masih muda. • Waktu memanen tidak merusak bantalan buah.

• Cara memanen tidak boleh diputar dan harus menggunakan pisau potong yang tajam

• Buah-buah yang busuk harus disingkirkan

• Pemanenan harus bersih, artinya tidak ada buah masak yang tertinggal. • Tidak ada biji yang tercecer, pemanen harus teliti

(Susanto, 1994). Fermentasi

Fermentasi dimaksudkan untuk memudahkan melepas zat lendir dari permukaan kulit biji dan menghasilkan biji dengan mutu dan aroma yang baik, selain menghasilkan biji yang tahan terhadap hama dan jamur, juga menghasilkan biji dengan warna yang cerah dan bersih.

Ada beberapa cara fermentasi biji kakao yaitu : 1. Fermentasi dengan kotak

Biji kakao dimasukkan kedalam kotak yang terbuat dari lembaran papan yang berukuran panjang 60 cm dengan tinggi 40 cm (kotak dapat menampung ± 100 kg biji kakao basah), setelah itu kotak ditutup dengan karung goni. Pada hari ke 3 dilakukan pembalikan agar fermentasi biji merata. Pada hari ke 6 biji-biji kakao dikeluarkan dari kotak fermentasi dan siap untuk dijemur.

2. Fermentasi dengan keranjang bambu

Keranjang bambu terlebih dahulu dibersihkan dan dialasi dengan daun pisang baru kemudian biji kakao dimasukkan, (keranjang dapat menampung ± 50 kgbiji kakao basah). Setelah biji kakao dimasukkan keranjang ditutup dengan daun pisang. Pada hari ke 3 dilakukan pembalikan biji pada hari ke 6 biji-biji dikeluarkan untuk siap dijemur.

Perendaman dan Pencucian

Tujuan perendaman adalah menghentikan proses fermentasi, memperbaiki kenampakan biji, mengurangi asam cuka yang timbul akibat fermentasi, dan mengurangi warna biji hitam.

Biji yang tidak mengalami pencucian kenampakannya kurang menarik. Sedangkan biji yang pencucian nya bersih, kulit biji menjadi rapuh sehingga meningkatkan jumlah biji yang pecah dan mengurangi rendamen. Maka dianjurkan melakukan pencucian setengah bersih untuk memperbaiki penampakan, mempercepat pengeringan dan menghindari penurunan rendamen biji.

Sebelum melakukan pencucian, biji kakao direndam 2-3 jam untuk meningkatkan jumlah biji bulat, kenampakan menarik, dan warna cokelat cerah. Pencucian biji dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu secara manual dengan tangan dan secara mekanik dengan menggunakan mesin pencuci biji kakao.

Elemen Alat

Elemen – elemen yang digunakan pada perancangan alat ini adalah : 1. Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin, hamper semua mesin meneruskan tenaga bersama- sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

Dalam merencanakan sebuah poros, perlu diperhatikan hal-hal berikut: a. Kekuatan poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban punter atau lentur atau gabungan antara punter dan lentur. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban- beban diatas.

b. Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian. Karena itu disamping kekuatan poros, kekakuannya harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.

c. 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 yang dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian- bagian

nya. Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.(Sularso, 2004).

2. Bantalan (Bearing)

Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak- baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun tidak dapat bekerja dengan baik.

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros

1) Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur atau poros dan bantalan karena permukaan bantalan dengan perataraan lapisan pelumas.

2) Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang diputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol.

b. Atas dasar arah beban terhadap poros 1) Bantalan radial

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros. 2) Bantalan aksial

3) Bantalan gelinding khusus yakni bantalan yang dapat menumpu beban kombinasi antara beban aksial dan beban radial.

3. Puli(Pulley)

Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke puli selanjutnya setelah itu baru akan memutar poros.

4. Sabuk

Sabuk – v terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapezium. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk – v bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan maka dapat dipakai beberapa sabuk – v yang dipasang sebelah – menyelah.

Dipasaran terdapat bermacam – macam ukuran sabuk, namun untuk mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan umumnya sukar. Jarak poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali ukuran diameter puli besar. Panjang sabuk yang digunakan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : L = 2C + (dp + Dp) + (Dp – dp)2……(Sularso,2004).

Dimana :

L = panjang sabuk (mm) C = jarak sumbu poros (mm) Dp = diameter puli besar (mm)

5. Kerangka Alat

Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya,yang terbuat dari besi. Alat ini mempunyai panjang 112 cm, lebar 60 cm, tinggi 52 cm.

6. Alat penggerak manual

Alat penggerak manual ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu : pulley besar, pulley kecil, gear, v-belt, gardang.

7. Saluran Pengeluaran

Saluran pengeluaran ini berfungsi sebagai saluran pengeluaran lendir kakao yang telah lepas dari biji kakao. Saluran pengeluaran ini terbuat dari bahan alumunium, dengan lebar 3 cm.

Alat Pencuci Biji Kakao

Pada saat ini alat pencuci biji kakao sudah dikembangkan oleh peneliti di Indonesia seperti Pusat Penelitian Kopi dan Kakao yang sudah menghasilkan alat pencuci biji kakao dari rangka besi dan digerakkan oleh motor listrik. Alat ini dapat mencuci biji kakao sampai 150 kg/jam. Bagian utamanya terdiri dari motor listrik, tabung penampung. silinder pemutar tabung,tabung penampung.

Namun, alat ini mempunyai keterbatasan ruang dalam penggunannya. Alat ini hanya bisa bekerja jika terdapat sumber listrik. Maka dengan itu dikembangkan lagi alat pencuci biji kakao tanpa elektromotor. Alat pencuci biji kakao memanfatkan tenaga manusia untuk memutar tabung penampung. Alat ini terdiri dari bagian penting yaitu tabung penampung, dan alat putar manual.

Prinsip Kerja Alat Pencuci Biji Kakao

Alat pencuci biji kakao ini bekerja berdasarkan prinsip putaran sentrifugal. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai, biji kakao dimasukkan ke dalam tabung penampung. Kemudian diisi air sebagai media pencuci, lalu tabung penampung diputar melalui alat putar manual maupun motor listrik. Lendir-lendir yang melekat pada biji kakao akan jatuh dengan sendirinya ke bawah lalu akan di buang melalui saluran pengeluaran lendir. Sementara biji yang telah bersih akan tetap berada di dalam tabung penampung.

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan.

Biaya variable adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan. Tak heran jika biayanya semakin besar. Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang dihasilkan (Soeharno, 2007).

Untuk menilai kelayakan financial, diperlukan semua data yang menyangkut aspek biaya dan penerimaan usaha tani. Data yang diperlukan untuk pengukuran kelayakan tersebut meliputi tenaga kerja, sarana produksi, hasil produksi, harga, upah, dan suku bunga (Nastiti, 2008).

Pengukuran Biaya produksi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

Biaya pokok = ……….(1)

dimana:

BT = total biaya tetap (Rp/jam) BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam) x = total jam kerja per tahun (jam/tahun) C = kapasitas alat (jam/satuan produksi) Biaya tetap

Biaya tetap terdiri dari :

- Biaya penyusutan (metode garis lurus)

D = ………(2)

dimana :

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

- Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya :

dimana :

i = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun) - Biaya pajak

Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literature menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.

- Biaya gudang/gedung

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.

Biaya tidak tetap

Biaya tidak tetap teriri dari :

- Biaya perbaikan dapat dihitung dengan persamaan :

Biaya reparasi = ………(4)

- Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi local, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya (Darun, 2002).

Break Event Point

Break event point (analisis titik impas) umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing). Dan selanjutnya dapat berkembang

sendiri(self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.

Analisis titik impas juga digunakan untuk :

1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.

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

3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi (Waldiyono, 2008).

Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Padakondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.

Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut :

N = ………(5) dimana :

N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg) F = biaya tetap per tahun (Rupiah)

R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah) V = biaya tidak tetap per unit produksi.

Net Present Value

Net Present Value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi dengan nilai sekarang dari penerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akan dating. Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah di diskon dengan discount factor (Pudjosumarto, 1998).

Secara singkat rumusnya :

CIF – COF 0………(6) dimana : CIF = cash inflow

COF = cash outflow

Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan (dalam%) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan-perhitungan Penerimaan (CIF) = pendapatan (P/A, I, n) + Nilai akhir (P/F, I, n)…(7) Pengeluaran (COF) = Investasi + pembiayaan (P/A, I, n)………(8) Kriteria NPV yaitu:

- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan;

- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan;

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

(Darun, 2002).

Internal Rate of Return

Dengan menggunakan metode IRR kita akan mendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang dijelaskan dalam bentuk % periode waktu. Logika sederhananya menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harus dipenuhi. Kemampuan ini yang disebut dengan IRR. Sedangkan kewajiban disebut dengan Minimum Atractive Rate of Return (MARR) (Giatman, 2006).

Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan tertentu. Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X (positif) atau NPV = Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif), dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut :

IRR =

p % +

x (q% - p%) (

positif dan negatif

)………(9)

dan

IRR =

p % +

x (q% - p%) (

positif dan negatif

)………(10)

dimana :

p = suku bunga bank paling atraktif q = suku bunga coba-coba ( > dari p)

X = NPV awal pada p Y = NPV awal pada q (Purba, 1997).

BAHAN DAN METODE

Perancangan alat

Pada penelitian ini alat yang akan dihasilkan berupa alat pencuci biji kakao. Ciri utama dari alat pencuci biji kakao ini adalah dengan memanfaatkan putaran yang dihasilkan oleh alat pemutar akan dihasilkan biji kakao yang bersih.

Alat pencuci biji kakao ini mempunyai beberapa komponen yaitu : 1. Kerangka Alat

Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi. Alat ini mempunyai panjang 112 cm, lebar 60 cm, tinggi 52 cm.

2. Alat penggerak manual

Alat ini berfungsi sebagai pemutar tabung penampung/ hopper. Alat penggerak manual ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu pulley besar, pulley kecil, gear, v-belt, gardang.

3. Silinder Putar

Silinder putar sebagai alat yang akan meneruskan putaran yang dihasilkan oleh alat pemutar manual ke tabung penampung sehingga tabung penampung dapat berputar.

Saluran pengeluaran ini berfungsi sebagai saluran pengeluaran lendir kakao yang telah lepas dari biji kakao. Saluran pengeluaran ini terbuat dari alumunium dengan lebar 3 cm.

5. Poros

Poros digunakan untuk menghubungkan antara puli. Poros ini terbuat dari besi tuang dengan ukuran panjang 60 cm dan diameter 1 inchi.

6. Bantalan (Bearing)

Bantalan adalah komponen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga putaran dapat berlangsung secara aman dan poros dapat bertahan lama. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi makan kualitas seluruh system menurun atau tidak dapat bekerja dengan baik. Bantalan yang digunakan adalah tipe 205.

7. V-Belt

Transmisi putaran atau daya yang dapat digerakkan dimana sebuah v-belt dibelitkan disekeliling puli dan poros. Namun untuk mendapatkan v-belt yang sesuai dengan jarak poros terkadang sukar.

Pembuatan alat

Pada alat pemutar manual ini, terdapat beberapa komponen yang dikelompokkan kedalam 3 bagian.

Bagian I : terdiri dari gear I, gear II, kemudi. Bagian II : terdiri dari gear II, Puli besar Bagian III : terdiri dari Puli besar, puli kecil

Adapun langkah-langkah dalam membuat alat penggerak manual untuk memutar biji kakao ini yaitu :

Bagian I :

1. Ditentukan prinsip kerja alat pemutar manual. 2. Dirancang bentuk alat sesuai dengan prinsip kerja.

3. Digambar serta ditentukan diameter gear, gear besar berukuran 15 cm,dan gear kecil berdiameter 10 cm, panjang besi untuk kemudi.

4. Diukur jarak antar gear agar mengetahi panjang rantai yang dipakai. Jarak antar gear adalah 62 cm.

5. Dilas besi agar melekat pada tumpuan yang melekat pada gear. (lampiran I) Bagian II :

1. Ditentukan ukuran pulley besar yang akan digunakan.

2. Dihubungkan pulley besar yang berdiameter 62 cm dengan gear kecil yang berdiameter 10 cm.

3. Dilas pulley besar agar melekat pada kerangka alat pencuci biji kakao. (lampiran II)

Bagian III :

2. Dihubungkan pulley besar dengan pulley kecil dengan menggunakan v- belt. 3. Ditentukan jarak antara pulley. Jarak antar poros pulley adalah 82 cm.

4. Dihubungkan pulley kecil dengan slinder putar yang ada tepat dibawah tempat penampungan biji kakao yang akan dicuci.(lampiran III)

Finishing :

1. Diperiksa poros pulley besar apakah telah melekat dengan baik dengan kerangka.

2. Dihubungkan pulley kecil ke silinder putar, dengan bantuan gardang untuk mengubah arah putaran.

3. Dilakukan pengecatan agar menambah daya tarik dan daya tahan alat. Alat-alat yang digunakan adalah :

1. Mesin las 2. Mesin bor 3. Gergaji besi 4. Timbangan 5. Stopwatch 6. Kalkulator 7. Alat tulis 8. Komputer 9. Tachometer

Waktu Penelitian ini dimulai pada bulan April 2011 sampai Juni 2011 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Uji Kinerja

1. Difermentasi biji kakao yang akan dicuci selama 2 hari.

2. Dimasukkan biji kakao yang akan dicuci kedalam tabung penampung sebanyak 5 kg.

3. Dikayuh gear yang melekat pada pedal, yang nantinya akan memutar tabung penampung.

4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk membersihkan biji kakao

5. Dihitung kapasitas bahan yang dicuci dalam hitungan per jam, dihitung persentase biji kakao yang tidak tercuci, dilakukan analisis ekonomi dan analisis kelayakan usaha.

6. Perlakuan tersebut dilakukan sebanyak kali 3 ulangan.

Tujuan dari pengujian alat pencuci biji kakao ini adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaan teknis alat hasil rancangan yang selanjutnya informasi tersebut digunakan untuk menilai kinerja alat.

Pengujian dilakukan dengan mencoba menggunakan alat hasil rancangan untuk menghasilkan biji kakao yang bersih.

Parameter Yang Diamati Kapasitas Efektif Alat (kg/jam)

Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat biji kakao yang dicuci terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pencucian,

Kapasitas alat = ……….. (12)

Persentase biji yang tidak tercuci sempurna (%)

Pengukuran persentase biji yang tidak tercuci dilakukan dengan pengamatan secara visual setelah pencucian biji kakao. Ditimbang biji yang tidak tercuci, setelah itu dihitung persentase biji yang tidak tercuci. Persentase biji yang tidak tercuci dapat dihitung dengan rumus :

Persentase biji yang tidak tercuci = 100%...(13) dimana :

BBTT = Berat biji tidak tercuci sempurna (kg) BTB = Berat biji yang dicuci (kg)

Biaya pemakaian alat (Rp/kg).

Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

1. Biaya tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari : 1) Biaya penyusutan (metode garis lurus)

3) Biaya pajak

Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.

4) Biaya gudang/gedung

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.

2. Biaya tidak tetap

Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari :

1) Biaya perbaikan untuk motor listrik sebagai sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan

2) Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.

Break Event Point (Perhitungan Titik Impas)

Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.

Net Present Value (NPV)

Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah di diskon dengan discount factor.

Internal Rate of Return (IRR)

Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR.

Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan tertentu. Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X (positif) atau NPV = Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif), dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut :

IRR = p % + x (q% - p%) (positif dan negatif)………(9) dan

IRR = p % + x (q% - p%) (positif dan negatif)………(10) dimana :

p = suku bunga bank paling atraktif q = suku bunga coba-coba ( > dari p)

X = NPV awal pada p Y = NPV awal pada q (Purba, 1997).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan harus memiliki penanganan pasca panen yang baik. Penanganan yang dilakukan diusahakan memperhatikan tingkat standarisasi mutu yang diizinkan. Penanganan yang tidak baik akan berdampak pada kualitas bahan yang buruk, harga jual yang rendah, serta dapat menimbulkan kerugian bagi para produsen hasil-hasil pertanian tersebut.

Untuk menghasilkan produk olahan diperlukan teknik dalam mengolahnya. Beberapa teknik pengolahan yang sering dilakukan adalah menghilangkan lapisan luar yang tidak diinginkan (pencucian). Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010) yang mengatakan untuk menghasilkan produk olahan diperlukan ilmu, keahlian dan keterampilan tersendiri. Teknik dalam mengolahnya juga berbeda beda. Beberapa teknik pengolahan pangan yang sering dilakukan adalah menghilangkan lapisan luar yang tidak diinginkan (pencucian). Bahan pertanian yang sering dicuci atau menghilangkan lapisan luar nya adalah kakao.

Menurut Spillane (1995) yang mengatakan dalam diagram proses pengolahan kakao, pengolahan kakao meliputi proses pencucian atau pelepasan lendir. Pelepasan lendir dapat dilakukan dengan menggunakan alat pencuci biji kakao.

Pada penelitian ini dilakukan pencucian biji kakao dengan menggunakan alat pencuci biji kakao yanag menggunakan tenaga manusia (manual). yakni menggunakan putaran lingkar sepeda yang dimodifikasi sebagai tenaga penggeraknya.

Proses Pencucian

Proses pencucian kakao ini terlebih dahulu dilakukan dengan mengupas kulitnya dan mengambil biji nya. Kemudian biji kakao yang masih berlendir dipsahkan tiap – tiap 5 kg, lalu difermentasi selama 2 hari. Tujuan fermentasi selama 2 hari ini bertujuan untuk mempermudah proses pencucian.

Biji kakao yang telah siap difermentasi dimasukkan ke dalam tabung penampung. Tabung penampung pada alat ini mempunyai kapasitas 15 kg. Pada seluruh sisi tabung penampung tersebut terdapa celah-celah yang agak tajam, yang berfungsi untuk mengoyak-ngoyak lapisan luar biji kakao tersebut. Sehingga ketika tabung penampung tersebut berputar, biji-biji kakao tersebut akan bertubrukan dengan sisi tabung penampung yang agak tajam tersebut. Sehingga lapisan luar biji kakao tersebut akan terkoyak dan kemudian lendirnya akan keluar. Tabung penampung ini terbuat dari stainless steel agar tidak mudah mengalami karatan (korosi). Tabung penampung ini mempunyai diameter 48 cm.

Pada penelitian ini, putaran pada tabung penampung dihasilkan oleh putaran pada lingkar sepeda yang berputar karena putaran pedal sepeda yang dikayuh oleh operator. Selanjutnya putaran tersebut dialirkan ke pulley dengan menggunakan v- belt. Pulley yang terhubung dengan sebuah poros akan memutar poros tersebut, kemudian poros tersebut akan ditempelkan sebuah gardang (gigi nanas) yang berfungsi memutar arah putaran sekaligus mengalirkan putaran ke poros yang berada tepat pada tabung penampung.

Pada penelitian ini, alat pencuci biji kakao mengeluarkan suara yang bising, hal ini disebabkan oleh suara yang dihasilkan gardang ( gigi nanas) yang saling bertubrukan pada saat alat bekerja.

Pada saat pencucian, lendir beserta air yang berasal dari biji kakao tersebut akan keluar melalui celah-celah yang berada pada sisi tabung penampung, yang kemudian air beserta lendir tersebut keluar melalui saluran pengeluaran. Setelah pencucian, tabung penampung tersebut dapat ditarik keluar untuk mengeluarkan biji kakao yang telah selesai dicuci.

Setelah kakao dicuci, ternyata berat kakao yang ditampung pada tabung penampung mengalami pengurangan berat. Dalam penelitian ini persentase berat rata-rata hasil pencucian adalah 94,5 %, tidak mencapai 100 % artinya berat kakao sebelum dicuci tidak sama dengan setelah dicuci. Artinya 5,5 % yang hilang itu adalah berat dari lendir dan air yang terbuang pada saat pencucian.

Tabel 1. Data Hasil Penelitian

I 5 3.01 4.7 0.15 3 99.66

II 5 3.06 4.75 0.2 4 98.03

III 5 3.11 4.73 0.217 4.34 96.46

Total 15 9.18 14.18 0.567 11.34 294.15

Rataan 5 3.06 4.726 0.189 3.78 98.05

Ulangan Berat Bahan(Kg) Bahan Tercuci Sempurna (Kg) Bahan Tidak Tercuci Sempurna (Kg)

Persentase Bahan Tidak Tercuci Sempurna (%)

Kapasitas Efektif Alat

(Kg/jam) Waktu

Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif suatu alat menunjukkan produktifitas alat selama pengoperasian tiap satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diukur dari dengan mambagi banyaknya kakao yang dicuci pada alat pencuci biji kakao terhadap waktu yang dibutuhkan selama pengoperasian alat. Hasil pengujian pencucian yang telah dilakukan menggunakan alat pencuci biji kakao dengan putaran 325 rpm. Pengujian pencucian dilakukan sebanyak tiga kali, dan kakao setiap satu kali uji seberat 5 kg. Hasil pengujian menunjukkan, waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk mencuci biji kakao seberat 5 kg adalah 3 menit 4 detik. Dari hasil tersebut dapat di tentukan kapasitas efektif rata-rata alat pencuci biji kakao ini adalah 98,03 kg/jam. Persentase Bahan yang Tidak Tercuci Sempurna

Persentase bahan yang tidak tercuci sempurna diperoleh dengan membandingkan antara bahan yang tidak tercuci sempurna dengan berat masukan awal kakao yang dinyatakan dalam persen. Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa persentase rata-rata bahan yang tidak tercuci sempurna adalah sebesar 3,78 %.

Adapun kakao yang tidak tercuci sempurna disebabkan oleh melekatnya biji tersebut pada pegangan tabung penampung dan yang terlempar keluar dari tabung penampung pada saat pencucian. Setelah diteliti dalam penelitian ini kriteria biji yang tercuci sempurna dan yang tidak tercuci sempurna ditampilkan pada tabel di bawah ini.

Tabel 2. Perbedaan Biji Tercuci Sempurna dan Tidak Tercuci Sempurna Biji yang tercuci sempurna Biji yang tidak tercuci sempurna - Warna kulit biji tampak jelas

- Jika diremas, tidak mengeluarkan air lagi

- Daging biji tidak ada lagi

- Warna kulit biji tidak tampak, biji masih berwarna keputih-putihan - Jika diremas, masih mengeluarkan air - ketebalan daging biji masih ada, 1-2 mm

Analisis Ekonomi Biaya Pemakaian Alat

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan.

Dari analisis biaya (Lampiran 1), diperoleh biaya pencucian kakao dengan alat ini sebesar Rp. 55,486/ kg, yang merupakan hasil perhitungan dari biaya tetap dan biaya tidak tetap terhadap kapasitas alat pencuci kakao. Untuk biaya tetap sebesar Rp. 1. 017.600,00/tahun dan biaya tidak tetap sebesar Rp. 5.014,44/jam maka biaya pencucian dapat dihitung berdasarkan persamaan (2), sebagai berikut:

Biaya Pokok = BTT C x BT       ₊

= Rp jam jam kg

jam Rp / 0102 , 0 44 , 014 . 5 . 2392 1.017.600 .     ₊

Berdasarkan nilai di atas dapat diketahui bahwa biaya pokok yang harus dikeluarkan untuk mencuci kakao dengan alat ini sebanyak 1 kg adalah sebesar Rp.55,486/kg. Dengan biaya pencucian sebesar Rp.55,486/kg dan kapasitas 98,03 kg/jam.

Break Event Point

Menurut Waldiyono (2008) analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan. Maka dari itulah penulis menghitung analisa titik impas dari alat ini untuk mengetahui seberapa lama waktu yang dibutuhkan alat ini agar mencapai titik impas.

Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan (Lampiran 3), alat ini akan mencapai nilai break event point pada nilai 65.919,543 Kg kg, hal ini berarti alat ini akan mencapai keadaan titik impas apabila telah mencuci kakao sebanyak 65.919,543 kg dalam 1 tahun.

Net Present Value (NPV)

Dalam manginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisa finansial. Dari

percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian maka dapat diketahui besarnya nilai NPV 16% dari alat ini adalah sebesar Rp. 8.850.657,43 dan NPV 20% sebesar Rp. 7.753.877,12 Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar atau sama dengan nol.

Internal Rate of Return (IRR)

Internal rate of return berfungsi untuk melihat seberapa layak suatu usaha dapat dilaksanakan atau seberapa besar keuntungan investasi maksimum yang ingin dicapai. Berdasarkan hal tersebut maka hasil yang didapat dari penelitian ini adalah sebesar 48,276 % (Lampiran 5) artinya usaha pencucian kakao masih layak untuk dijalankan jika pengusaha melakukan peminjaman modal di bank pada suku bunga di bawah 48,276 %.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Alat pencucian kakao ini dapat dioperasikan dengan tingkat keterampilan biasa.

2. Kapasitas efektif rata-rata pada alat pencuci kakao ini adalah sebesar 98,03 kg/jam.

3. Persentase bahan yang tidak tercuci sempurna pada alat pencuci kakao ini adalah sebesar 3,78 %

4. Biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam mencuci kakao dengan alat pencuci kakao ini adalah sebesar Rp. Rp. 55,486/ kg

5. Alat ini akan mencapai nilai break event point apabila telah mencuci kakao sebanyak 65.919,543 Kg/tahun.

6. Net present value alat pencuci kakao ini adalah sebesar Rp. Rp. 8.850.657,43 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.

7. Internal rate of return alat pencuci kakao ini adalah sebesar 48,276 %. Saran

1. Perlu dicari solusi pada bagian gigi nanas ( gardang) agar alat tidak terlalu bising.

2. Setelah pemakaian alat, sebaiknya alat dibersihkan kembali untuk menjaga alat agar tetap terawat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous., 2010. Pengolahan Kakao. Wikipedia.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan_kakao. [9 november ] Anonimous., 2010. Motor Listrik. Wikipedia.

Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Daryanto., 1984. Dasar – Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta. Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta. James, S., 1995. Komoditi Kakao. Kanisius. Yogyakarta.

Hardjosentono, dkk., 1996. Mesin-Mesin Pertanian. Bumi Aksara, Jakarta.

Nastiti, D., Sriwulan, P., Farid R. A. 2008. Analisis Finansial Agribisnis Pertanian. BPTP, Kalimantan Timur

Pudjosumarto, M., 1998. Evaluasi Proyek. Fakultas Ekonomi Brawijaya Malang. Edisi Kedua. Liberty, Yogyakarta.

Purba, R. 1997. Analisa Biaya dan Manfaat. PT. Rineka Cipta, Jakarta.

Prawoto, Adi, Penelitian Sambungan Kakao di Pembibitan Balai Penelitian Perkebunan, Jember, 1989.

Rizaldi, T., 2006. Mesin Peralatan. Departemen Teknologi Pertanian FP-USU, Medan

Shin, G.C. and Curtis R.W., 1978. Working in Agricultural Mechanics. Mc Graw-Hill Inc, The United States of America.

Smith, H. P., dan Lambert, H. W., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Gajah Mada University Press, Yoyakarta.

Soeharno., 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.

Sularso, kiyokatsu Suga. 2004. Elemen Mesin. Jakarta; Pradnya Paramita. Sukirno, 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM. Yogyakarta.

Susanto, 1994. Budidaya dan Pengolahan Hasil Kakao. Kanisius. Yogyakarta. Waldiyono., 2008. Ekonomi Teknik ( Konsep, Teori dan Aplikasi ). Pustaka

Lampiran. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian

Merancang bentuk alat

Dipotong, dibubut dan dikikir bahan yang

digunakan sesuai dengan dimensi pada

gambar

Pengelasan

a b

Menggambar dan menentukan

dimensi alat

Memilih bahan Mulai

Diukur bahan yang akan digunakan

Tidak

Ya Digerinda Permukaan

yang kasar

Pengecatan

Pengujian alat

Layak

Pengukuran parameter

Analisis Data

Selesai Data

a b

Lampiran 1. Data pencucian Biji Kakao

Tabel 1. Data Penelitian

Ulangan Berat bahan (Kg) Waktu (menit) Bahan tercuci Sempurna (Kg) Bahan tidak tercuci sempurna (Kg)

I 5 3.01 4.7 0.15

II 5 3.06 4.75 0.2

III 5 3.11 4.73 0.217

Rata-rata 5 3.06 4.726 0.189

1. Kapasitas Efektif Alat

(12) KA = . Kg

KA = 98,03 Kg/jam

2. Persentase Bahan yang Tidak Tercuci sempurna

% bahan yang tidak tercuci sempurna = 100%...(13)

% bahan yang tidak tercuci sempurna = × 100 %

=

3,78 %

... ... ... / jam xkg T BA KA=

Lampiran 2. Analisis ekonomi

I. Unsur Produksi

1. Biaya Pembuatan Alat

1. Bahan = Rp. 2.700.000 2. Biaya perakitan = Rp. 500.000 Total P = Rp. 3.200.000 3. Umur ekonomi (n) = 5 tahun

4. Nilai akhir alat (S) = Rp. 320.000,00 5 Jam kerja = 8 jam/hari 6. Produksi/hari = 784,24 Kg/hari 7. Biaya operator = Rp. 40.000 / hari 8. Biaya perbaikan = Rp. 14,44/ jam 9. Bunga modal dan asuransi = Rp. 345.600 / tahun 10. Biaya sewa gedung = Rp. 32.000 / tahun 11. Pajak = Rp. 64.000 / tahun

12. jam kerja alat per tahun = 2392 jam / tahun ( asumsi 299 hari efektif berdasarkan tahun 2011)

II. Perhitungan Biaya Produksi 1. Biaya Tetap ( BT)

1. Biaya Penyusutan

= ( 3.200.000 – 320.000)/5 = Rp.576.000/ tahun 2. Bunga modal dan asuransi

I = ...(3)

=

=

Rp. 345.600/ tahun 3. Biaya sewa gedung = 1% . P

= 1%. Rp. 3.200.000 = Rp. 32.000/ tahun 4. Pajak

= 2% . P

= 2%. 3.200.000 = Rp. 64.000/ tahun

Total biaya Tetap = Rp. 1. 017.600,00/tahun 2. Biaya Tidak Tetap (BTT)

1. Biaya Perbaikan alat ( reparasi)

= ………(4)

=

2. Biaya Operator = Rp.5.000,00/jam Total Biaya Tidak Tetap ( BTT) = Rp. 5.014,44/jam

Biaya Pokok

= ………(1)

=

Lampiran 3. Break Event Point

N = ………(5)

Biaya tetap (F) = Rp. 1. 017.600,00/tahun

Biaya tidak tetap (V) = Rp. 5.014,44/jam ( 1 jam = 98.03 Kg) = Rp. 51,152/Kg

Penerimaan dari tiap kg produksi = (20% x (BT+BTT)) + (BT+BTT) = Rp. 66,589/Kg

Penerimaan dari tiap kg pencucian kakao adalah sebesar Rp. 66,589. Alat akan mencapai Break event point jika alat telah mencuci kakao sebanyak :

N =

N =

–

N = 65.919,543 Kg/tahun

Lampiran 4. Net Present Value (NPV)

Berdasarkan persamaan (5) nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

CIF – COF ≥ 0………(6) Investasi : Rp. 3.200.000

Pendapatan : Rp. 15.614.305,45/tahun Nilai akhir : Rp. 320.000

Pembiayaan : Rp. 11.994.540,48/tahun Keuntungan yang diharapkan : Rp.16%

Umur alat : 5 tahun

Cash in flow 16%

1. Penerimaan : pendapatan x (P/A, 16%, 5) : Rp. 15.614.305,45 × 3,277 : Rp. 51.168.078,96

2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 16%, 5) : Rp. 320.000 x 0,4772 : Rp. 152.704

Cash out flow 16%

1. Investasi : Rp3.200.000

2. Pembiayaan : pembiayaan x (P/A, 16%, 5) : Rp. 11.994.540,48 x 3,274 : Rp. 39.270.125.53

Jumlah COF : Rp. 42.470.125.53

NPV 16 % : CIF – COF

: Rp. 51.320.782,96 – Rp. 42.470.125.53 : Rp. 8.850.657,43

Cash inflow 20%

1. Pendapatan : pendapatan x (P/A, 20%, 5) : Rp. 15.614.305,45 x 2,9906 : Rp. 46.696.141,88

2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 20%, 5) : Rp. 320.000 x 0,4019 : Rp. 128.608

Jumlah CIF: Rp.46.824.749,88 Cash outflow 20%

1. Investasi : Rp. 3.200.000

2. Pembiayaan : pembiayaan x (P/A, 20%, 5) : Rp. 11.994.540,48 x 2,9906 : Rp. 35.870.872,76

Jumlah COF : Rp. 39.070.872,76

NPV 20% : CIF – COF

: Rp. 46.824.749,88 – Rp. 39.070.872,76 : Rp.7.753.877,12

Jadi besarnya NPV 16% adalah Rp. 8.850.657,43 dan nilai NPV 20% adalah Rp.7.753.877,12. Jadi, nilai NPV dari alat ini ≥ 0 maka usaha ini layak unt uk dijalankan.

Lampiran 5. Internal Rate of Return (IRR)

IRR = i1 -

IRR =16% +

12 , 877 . 753 . 7 . 43 , 657 . 850 . 8 43 , 657 . 850 . 8 . Rp Rp Rp

− (20%-16%)

Lampiran 6. Spesifikasi alat pemarut singkong mekanis

Dimensi

Panjang : 132 cm Lebar : 68 cm Tinggi : 110 cm Berat : 62 Kg

Kapasitas efektif : 98,03 Kg/jam Kerusakan buah : 3,78%

Lampiran 7. Prinsip kerja alat

Pencucian kakao adalah suatu proses untuk melepaskan bagian luar dari biji kakao yaitu berupa lendir. Pencucian kakao pada penelitian ini menggunakan tabung penampung yang berputar. Pada proses pencucian ini kakao yang telah dikupas dan dicuci diputar dengan menggunakan tabung penampung dimana pada tabung penampung itu terdapat lobang – lobang yang agak tajam yang berfungsi untuk mengoyak – ngoyak lendir yang terdapat pada biji kakao, tabung penampung digerakkan dengan diputar menggunakan alat putar manual yaitu berupa lingkar sepeda yang dikayuh sehingga menghasilkan putaran.

Lampiran 8. Pemeliharaan dan keselamatan kerja Tujuan Pemeliharaan

Pemeliharaan alat diartikan sebagai suatu kegiatan untuk merawat serta menjaga setiap fasilitas atau peralatan dari bagian-bagian alat pencuci kakao agar dalam keadaan siap pakai dengan kondisi yang baik dan tahan lama. Jadi, dengan adanya kegiatan pemeliharaan atau perawatan pada alat pencuci kakao maka alat dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana atau tidak terganggu sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai. Adapun tujuan pemeliharaan adalah sebagai berikut :

- Menjaga kondisi peralatan agar dalam keadaan siap pakai - Menghindari kerusakan yang lebih berat

- Alat dapat tahan lama dan dapat beroperasi dengan baik - Hasil yang diharapkan dapat tercapai.

Pemeliharaan bagian-bagian alat

Agar pemeliharaan alat pencuci kakao dapat dilakukan dengan baik dan benar maka harus terlebih dahulu diketahui prinsip kerja dari alat tersebut. Diharapkan dengan menguasai prinsip kerja maka kemungkinan kerusakan yang terjadi dapat ditanggulangi sedini mungkin. Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan adalah perawatan preventif.

Tabel 2. Pemeliharaan bagian-bagian alat pemarut singkong mekanis No Bagian alat Bentuk pemeliharaan 1. 2. 3. 4. 5. Sabuk V Pulley Tabung penampung Gigi nanas Poros

- Menyetel tegangan sabuk agar tidak kendur - Menjauhkan bahan-bahan atau cairan kimia

yang dapat merusak sabuk

- Membersihkan dari minyak dan kotoran yang menyebabkan terganggunya pentransmisian daya dari pulley.

- Hindari memasukkan bahan yang terbuat dari logam.

- Dibersihkan setiap selesai digunakan Dibersihkan dari kotoran dan cairan yang dapat menyebabkan korosi

- Pemberian minyak gemuk (greace)

- Membersihkan kotoran yang menempel yang dapat menyebabkan korosi

- Memberi minyak gemuk pada kondisi tertentu

Keselamatan kerja

Keselamatan kerja dapat diartikan sebagai suatu usaha yang dilakukan untuk mengindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja. Keselamatan kerja pada alat pencuci kakao dibagi menjadi dua bagian, yaitu:

1. Keselamatan alat

- Hindari memasukan bahan yang keras karena dapat menyebabkan tabung penampung baling dan merusak lobang – lobang yang terdapat pada tabung penampung.

2. Keselamatan operator

Pada saat mengoperasikan alat, jangan meletakkan atau memasukkan tangan terlalu dekat tabung penampung untuk mengindari kemungkinan tangan terputar. Operator juga jangan terlalu dekat dengan lingkar sepeda pada saat alat beroperasi untuk menghindari kemungkinan tangan terputar.

Lampiran 9. Tabel suku bunga

Tabel 3. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/F

Tahun Tingkat suku bunga

15% 16% 17% 20%

1 0,8696 0,8621 0,8547 0,8333

2 0,7561 0,7432 0,7305 0,6944

3 0,6575 0,6407 0,6244 0,5787

4 0,5718 0,55,23 0,5337 0,4823

5 0,4972 0,4761 0,4561 0,4019

6 0,4323 0,4103 0,3898 0,3349

7 … … … …

Tabel 4. Tingkat suku bung dengan hubungan P/A

Tahun Tingkat suku bunga P/A

15% 16% 17% 20%

1 0,8696 0,8621 0,8547 0,8333

2 1,6257 1,5852 1,5852 1,5278

3 2,2832 2,2459 2,2096 2,1065

4 2,855 2,7982 2,7432 2,5887

5 3,3552 3,2743 3,1993 2,9906

6 3,7845 3,6847 3,5892 3,3255

Lampiran 11. Gambar Buah

Gambar 1. Kakao yang sudah dikupas

Lampiran 10. Gambar Alat

Gambar 5. Alat tampak Samping

Keselamatan kerja

Keselamatan kerja dapat diartikan sebagai suatu usaha yang dilakukan untuk mengindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja. Keselamatan kerja pada alat pencuci kakao dibagi menjadi dua bagian, yaitu:

1. Keselamatan alat

- Hindari memasukan bahan yang keras karena dapat menyebabkan tabung penampung baling dan merusak lobang – lobang yang terdapat pada tabung penampung.

2. Keselamatan operator

Pada saat mengoperasikan alat, jangan meletakkan atau memasukkan tangan terlalu dekat tabung penampung untuk mengindari kemungkinan tangan terputar. Operator juga jangan terlalu dekat dengan lingkar sepeda pada saat alat beroperasi untuk menghindari kemungkinan tangan terputar.

Lampiran 9. Tabel suku bunga

Tabel 3. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/F

Tahun Tingkat suku bunga

15% 16% 17% 20%

1 0,8696 0,8621 0,8547 0,8333

2 0,7561 0,7432 0,7305 0,6944

3 0,6575 0,6407 0,6244 0,5787

4 0,5718 0,55,23 0,5337 0,4823

5 0,4972 0,4761 0,4561 0,4019

6 0,4323 0,4103 0,3898 0,3349

7 … … … …

Tabel 4. Tingkat suku bung dengan hubungan P/A

Tahun Tingkat suku bunga P/A

15% 16% 17% 20%

1 0,8696 0,8621 0,8547 0,8333

2 1,6257 1,5852 1,5852 1,5278

3 2,2832 2,2459 2,2096 2,1065

4 2,855 2,7982 2,7432 2,5887

5 3,3552 3,2743 3,1993 2,9906

6 3,7845 3,6847 3,5892 3,3255

Lampiran 11. Gambar Buah

Gambar 1. Kakao yang sudah dikupas

Lampiran 10. Gambar Alat

Gambar 5. Alat tampak Samping