Modifikasi Dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L) Semi Mekanis Tipe Belt

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

Tanggal Lulus : 15 Februari 2007 Pembimbing Akademik

Ir. Mad Yamin,MT

Mengetahui,

Dr. Ir. Wawan Hermawan,MS Ketua Departemen Teknik Pertanian

Supriyatno. F141 02 105. Modifikasi Dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis Tipe Belt. Dibawah bimbingan Ir. Mad Yamin,MT. 2007

RINGKASAN

Kebutuhan akan bahan pangan di Indonesia semakin meningkat seiring peningkatan jumlah penduduk, sehingga terobosan-terobosan dalam pemanfaatan produk-produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah. Selama periode 1989-1994, kebutuhan kacang tanah dalam negeri menunjukkan angka kenaikkan yang cukup besar, yaitu dari 634 ribu ton menjadi 803,3 ribu ton atau meningkat sebesar 4,4% per tahun. Sampai dengan tahun 2001 kebutuhan kacang tanah menjadi 1,07 juta ton (Adisarwanto, T. ,2001).

Pemanfaatan kacang tanah yang terbesar adalah untuk bahan makanan dan industri. Bentuk olahan kacang tanah antara lain kacang rebus, kacang goreng, kacang atom, rempeyek, enting-enting, ampyang, bumbu pecel, bumbu gado-gado, atau bumbu sayur, minyak goreng, dan lain-lain. Untuk keperluan pemasaran secara luas dan ekspor, kacang tanah siap dimanfaatkan dalam bentuk olahan, antara lain kacang tanah goreng (roasted peanuts) dan kacang atom (coated peanut) dengan berbagai nama dagang. Kacang tanah olahan ini sudah diproduksi di berbagai daerah di Indonesia, baik oleh industri besar maupun industri rumah tangga.

Proses produksi kacang tanah olahan, dilakukan dalam beberapa tahap, salah satunya pengupasan kulit ari biji kacang tanah. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan rasa asli biji kacang tanah dan memudahkan meresapnya bumbu. Proses ini masih banyak dilakukan dengan cara manual, terutama oleh industri-industri rumah tangga. Berdasarkan penelitian Sri Lestari tahun 2004, produktivitas tenaga manusia mengupas kulit ari kacang tanah sebesar 0.44 kg/jam, untuk skala industri membutuhkan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.

Alat-alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat-alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri-industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat-alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efisien.

Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang goreng tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efisiensi kerja.

Tujuan penelitian ini adalah memodifikasi mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan efisiensi, efektivitas dan kapasitas pengupasan dari penelitian sebelumnya pada tahun 2004 oleh Sri Lestari yang menggunakan mekanisme silinder.

Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai dengan akhir bulan September 2006.

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu tahap desain, pembuatan, dan pengujian alat. Pada tahap desain dilakukan pemilihan mekanisme dan komponen-komponen yang akan dibuat serta penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan bahan yang tepat dan mekanisme gesekan. Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektivitas pengupasan, kapasitas pengupasan, efisiensi pengupasan, kadar air optimum agar prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.

Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya. Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu, komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu, stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, digital moisture tipe TD-1 dan tachometer.

Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dikupas diturunkan kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai berbeda-beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.

Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada perlakuan 5-10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak terlalu besar berkurang. Menurut BSN (Badan Standardisasi Nasional) dalam SNI nomor 01-921-1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter biji.

Alat ini mempunyai dimensi rangka panjang maksimum 80 cm dengan lebar 34 cm dan tinggi maksimum rangka 35 cm. Berat poros sabuk 920 gram untuk poros penggerak, sedangkan poros 2 mempunyai berat 550 gram. Dari hasil penelitian, ketika alat digunakan berulang-ulang, sabuk penggesek mulai geser ke samping, hal ini berkaitan dengan sifat bahan sabuk, elasitas sabuk tidak terlalu besar, yang mengakibatkan sabuk tidak langsung kembali ke bentuk awal saat melewati poros. Untuk menahan geseran sabuk, poros diberi cincin pembatas dari

karet semi fiber dan ditambahkan silinder diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.

Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam. Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14-23 rpm.

Alat ini mampu mengupas kulit ari kacang tanah lebih baik dari penelitian sebelumnya dan untuk berbagai varietas kacang tanah dengan diameter biji berbeda, karena dilengkapi dengan mekanisme pengatur jarak pengupasan.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Karunia dan Anugerah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian dibidang teknik pertanian dengan judul “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah (Arachis hypogaea L) Semi Mekanis Tipe Belt” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Mad Yamin, MT selaku dosen pembimbing penulis.

2. Bapak Ir. Agus Sutejo, Msi selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.

3. Bapak Ir. Imam Hidayat, M.Eng selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.

4. Keluarga tercinta di rumah atas pemberian kasih saying dan doanya kepada penulis.

5. Staf laboratorium Perbengkelan Teknik Pertanian.

6. All Sylvalestari-an dan semua yang pernah membantu penulis selama kuliah di Departemen Teknik Pertanian.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik selalu penulis harapkan untuk perbaikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum dan perkembangan iptek terutama teknologi tepat guna dalam bidang pengolahan hasil pertanian.

Bogor,31 Januari 2007

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cirebon 16 Agustus 1982. Penulis adalah anak keempat dari empat bersaudara, keluarga Bapak (Alm) Nurkalim dan Ibu Rumini. Pendidikan yang pernah diraih :

1. Sekolah Dasar Negeri 1 Wanakaya Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1995.

2. Sekolah Menengah Pertama Negeri 2 Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1998.

3. Sekolah Menengah Umum Negeri 6 Cirebon, lulus pada tahun 2001.

Pada tahun 2001 penulis mengambil program Diploma III Program Studi Teknik Instrumentasi dan Kontrol, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis tidak melanjutkan program DIII dan pada tahun 2002 diterima di Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknik Pertanian melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2005 penulis mengambil minat Sub Program Studi Teknik Mesin Pertanian.

Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis telah mengikuti Praktek Lapang di PT.PG. Rajawali Nusantara Indonesia, unit Subang, Jawa Barat.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian penulis melaksanakan penelitian di Lab.Perbengkelan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dalam rangka penyusunan skripsi dengan judul : “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea ) Semi Mekanis Tipe Belt” di bawah bimbingan Ir. Mad Yamin, MT.

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Kebutuhan akan bahan pangan semakin meningkat seiring penambahan penduduk, terobosan – terobosan dalam pemanfaatan produk – produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah.

Kacang tanah sebagai salah satu tanaman palawija, merupakan tanaman sumber lemak nabati yang memiliki peranan penting sebagai bahan pangan, bahan industri, dan sebagai komoditi perdagangan baik untuk keperluan pasaran dalam negeri maupun luar negeri.

Sebagai bahan industri, kacang tanah digunakan sebagai bahan baku industri untuk skala besar dan skala rumah tangga. Contoh industri rumah tangga yang mempergunakan kacang tanah sebagai bahan bakunya yaitu industri kacang goreng. Dalam penanganannya, biasanya industri ini hanya menggunakan tenaga manusia dalam menyelesaikan seluruh aktifitasnya termasuk dalam hal pengupasan kulit ari kacang tanah tersebut yang memerlukan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.

Alat – alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat – alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri – industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat – alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efesien.

Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang asin tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efesiensi kerja.

Alat penguas kulit ari yang sudah dibuat dari hasil penelitian sebelumnya oleh Sri Lestari tahun 2004 mempunyai efesiensi yang rendah yaitu 25.6% biji kacang terkupas utuh sisanya pecah. Dan pada tahun berikutnya oleh Wagimin, efesiensi alat mencapai 60% utuh sisanya biji kacang tanah pecah. Sedangkan

jika pengupasan secara manual biji kacang tanah yang utuh mencapai 85 % (Sri Lestari, 2004), sehingga dari alat yag ada membuat kualitas kacang asin menurun.

B. TUJUAN

Tujuan penelitian ini adalah sebagai penelitian lanjutan mendesain mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan efesiensi, efektifitas dan kapasitas pengupasan.

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)

SEMI MEKANIS TIPE BELT SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh : SUPRIYATNO

F141 02 105

Tanggal Lulus : 15 Februari 2007 Pembimbing Akademik

Ir. Mad Yamin,MT

Mengetahui,

Dr. Ir. Wawan Hermawan,MS Ketua Departemen Teknik Pertanian

Supriyatno. F141 02 105. Modifikasi Dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis Tipe Belt. Dibawah bimbingan Ir. Mad Yamin,MT. 2007

RINGKASAN

Kebutuhan akan bahan pangan di Indonesia semakin meningkat seiring peningkatan jumlah penduduk, sehingga terobosan-terobosan dalam pemanfaatan produk-produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah. Selama periode 1989-1994, kebutuhan kacang tanah dalam negeri menunjukkan angka kenaikkan yang cukup besar, yaitu dari 634 ribu ton menjadi 803,3 ribu ton atau meningkat sebesar 4,4% per tahun. Sampai dengan tahun 2001 kebutuhan kacang tanah menjadi 1,07 juta ton (Adisarwanto, T. ,2001).

Pemanfaatan kacang tanah yang terbesar adalah untuk bahan makanan dan industri. Bentuk olahan kacang tanah antara lain kacang rebus, kacang goreng, kacang atom, rempeyek, enting-enting, ampyang, bumbu pecel, bumbu gado-gado, atau bumbu sayur, minyak goreng, dan lain-lain. Untuk keperluan pemasaran secara luas dan ekspor, kacang tanah siap dimanfaatkan dalam bentuk olahan, antara lain kacang tanah goreng (roasted peanuts) dan kacang atom (coated peanut) dengan berbagai nama dagang. Kacang tanah olahan ini sudah diproduksi di berbagai daerah di Indonesia, baik oleh industri besar maupun industri rumah tangga.

Proses produksi kacang tanah olahan, dilakukan dalam beberapa tahap, salah satunya pengupasan kulit ari biji kacang tanah. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan rasa asli biji kacang tanah dan memudahkan meresapnya bumbu. Proses ini masih banyak dilakukan dengan cara manual, terutama oleh industri-industri rumah tangga. Berdasarkan penelitian Sri Lestari tahun 2004, produktivitas tenaga manusia mengupas kulit ari kacang tanah sebesar 0.44 kg/jam, untuk skala industri membutuhkan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.

Alat-alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat-alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri-industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat-alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efisien.

Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang goreng tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efisiensi kerja.

Tujuan penelitian ini adalah memodifikasi mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan efisiensi, efektivitas dan kapasitas pengupasan dari penelitian sebelumnya pada tahun 2004 oleh Sri Lestari yang menggunakan mekanisme silinder.

Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai dengan akhir bulan September 2006.

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu tahap desain, pembuatan, dan pengujian alat. Pada tahap desain dilakukan pemilihan mekanisme dan komponen-komponen yang akan dibuat serta penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan bahan yang tepat dan mekanisme gesekan. Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektivitas pengupasan, kapasitas pengupasan, efisiensi pengupasan, kadar air optimum agar prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.

Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya. Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu, komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu, stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, digital moisture tipe TD-1 dan tachometer.

Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dikupas diturunkan kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai berbeda-beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.

Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada perlakuan 5-10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak terlalu besar berkurang. Menurut BSN (Badan Standardisasi Nasional) dalam SNI nomor 01-921-1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter biji.

Alat ini mempunyai dimensi rangka panjang maksimum 80 cm dengan lebar 34 cm dan tinggi maksimum rangka 35 cm. Berat poros sabuk 920 gram untuk poros penggerak, sedangkan poros 2 mempunyai berat 550 gram. Dari hasil penelitian, ketika alat digunakan berulang-ulang, sabuk penggesek mulai geser ke samping, hal ini berkaitan dengan sifat bahan sabuk, elasitas sabuk tidak terlalu besar, yang mengakibatkan sabuk tidak langsung kembali ke bentuk awal saat melewati poros. Untuk menahan geseran sabuk, poros diberi cincin pembatas dari

karet semi fiber dan ditambahkan silinder diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.

Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam. Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14-23 rpm.

Alat ini mampu mengupas kulit ari kacang tanah lebih baik dari penelitian sebelumnya dan untuk berbagai varietas kacang tanah dengan diameter biji berbeda, karena dilengkapi dengan mekanisme pengatur jarak pengupasan.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Karunia dan Anugerah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian dibidang teknik pertanian dengan judul “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah (Arachis hypogaea L) Semi Mekanis Tipe Belt” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Mad Yamin, MT selaku dosen pembimbing penulis.

2. Bapak Ir. Agus Sutejo, Msi selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.

3. Bapak Ir. Imam Hidayat, M.Eng selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.

4. Keluarga tercinta di rumah atas pemberian kasih saying dan doanya kepada penulis.

5. Staf laboratorium Perbengkelan Teknik Pertanian.

6. All Sylvalestari-an dan semua yang pernah membantu penulis selama kuliah di Departemen Teknik Pertanian.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik selalu penulis harapkan untuk perbaikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum dan perkembangan iptek terutama teknologi tepat guna dalam bidang pengolahan hasil pertanian.

Bogor,31 Januari 2007

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cirebon 16 Agustus 1982. Penulis adalah anak keempat dari empat bersaudara, keluarga Bapak (Alm) Nurkalim dan Ibu Rumini. Pendidikan yang pernah diraih :

1. Sekolah Dasar Negeri 1 Wanakaya Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1995.

2. Sekolah Menengah Pertama Negeri 2 Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1998.

3. Sekolah Menengah Umum Negeri 6 Cirebon, lulus pada tahun 2001.

Pada tahun 2001 penulis mengambil program Diploma III Program Studi Teknik Instrumentasi dan Kontrol, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis tidak melanjutkan program DIII dan pada tahun 2002 diterima di Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknik Pertanian melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2005 penulis mengambil minat Sub Program Studi Teknik Mesin Pertanian.

Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis telah mengikuti Praktek Lapang di PT.PG. Rajawali Nusantara Indonesia, unit Subang, Jawa Barat.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian penulis melaksanakan penelitian di Lab.Perbengkelan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dalam rangka penyusunan skripsi dengan judul : “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea ) Semi Mekanis Tipe Belt” di bawah bimbingan Ir. Mad Yamin, MT.

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Kebutuhan akan bahan pangan semakin meningkat seiring penambahan penduduk, terobosan – terobosan dalam pemanfaatan produk – produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah.

Kacang tanah sebagai salah satu tanaman palawija, merupakan tanaman sumber lemak nabati yang memiliki peranan penting sebagai bahan pangan, bahan industri, dan sebagai komoditi perdagangan baik untuk keperluan pasaran dalam negeri maupun luar negeri.

Sebagai bahan industri, kacang tanah digunakan sebagai bahan baku industri untuk skala besar dan skala rumah tangga. Contoh industri rumah tangga yang mempergunakan kacang tanah sebagai bahan bakunya yaitu industri kacang goreng. Dalam penanganannya, biasanya industri ini hanya menggunakan tenaga manusia dalam menyelesaikan seluruh aktifitasnya termasuk dalam hal pengupasan kulit ari kacang tanah tersebut yang memerlukan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.

Alat – alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat – alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri – industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat – alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efesien.

Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang asin tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efesiensi kerja.

Alat penguas kulit ari yang sudah dibuat dari hasil penelitian sebelumnya oleh Sri Lestari tahun 2004 mempunyai efesiensi yang rendah yaitu 25.6% biji kacang terkupas utuh sisanya pecah. Dan pada tahun berikutnya oleh Wagimin, efesiensi alat mencapai 60% utuh sisanya biji kacang tanah pecah. Sedangkan

jika pengupasan secara manual biji kacang tanah yang utuh mencapai 85 % (Sri Lestari, 2004), sehingga dari alat yag ada membuat kualitas kacang asin menurun.

B. TUJUAN

Tujuan penelitian ini adalah sebagai penelitian lanjutan mendesain mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan efesiensi, efektifitas dan kapasitas pengupasan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. BOTANI KACANG TANAH

Dalam dunia tumbuh – tumbuhan kacang tanah dikalsifikasikan kedalam Divisi Spermatophyta;Sub Divisi Angiospermae; Class Dicotyledonaceae; Ordo

Rosales: Famili Papilonaceae; Genus Arachis; Spesies Arachis hypogaea

(Woodroof,1983).

Secara garis besar kacang tanah dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe tegak dan tipe menjalar. Tipe tegak : kacang tanah tipe tegak percabangannya kebanyakan lurus atau sedikit miring keatas. Umumnya petani lebih suka yang bertipe tegak sebab umurnya pendek, 100 – 120 hari, sehingga lebih cepat panen. Buahnya hanya pada ruas – ruas yang dekat rumpun sehingga masaknya bisa bersamaan. Tipe menjalar : kacang tanah tipe menjalar cabang – cabangnya tumbuh ke samping, tetapi ujung – ujungnya mengarah keatas. Panjang batang utamanya antara 33 – 66 cm. Tipe ini umurnya antara 67 bulan, kira – kira 120 – 180 hari. Tiap ruas yang berdekatan dengan tanah akan menghasilkan buah sehingga masaknya tidak bersamaan ( Haryato, 1995).

Kacang tanah dapat tumbuh di daerah dengan ketinggian 05 – 550 m diatas permukaan laut. Tanaman ini tidak terlalu memilih tanah yang khusus. Dibandingkan dengan kedelai, kacang tanah memerlukan iklim yang lebih lembab. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti tanah, temperatur, sinar matahari, hujan, kecepatan angin dan faktor – faktor iklim lainnya. Di daerah yang memiliki musim kemarau yang panjang ( kurang curah hujannya ), kacang tanah memerlukan pengairan terutama pada fase perkecambahan, pembuahan, dan pengisian polong. Di daerah yang curah hujannya tinggi penyerapan zat hara dari dalam tanah, panen, pengolahan hasil dan serangan cendawan merupakan masalah (Suprapto, 1998).

Kacang tanah berbuah polong. Polongnya terbentuk setelah terjadi pembuahan. Setelah pembuahan, bakal buah tumbuh memanjang, inilah yang disebut ginofora yang nantinya akan menjadi tangkai polong. Mula – mula ujung ginofora yang runcing mengarah ke atas, setelah tumbuh , ginofora

tersebut mengarah ke bawah dan selanjutnya masuk ke dalam tanah. Pada waktu ginofora masuk menembus tanah, peranan hujan sangat membantu. Setelah terbentuk polong, pertumbuhan memanjang ginofora akan terhenti. Panjang ginofora dapat mencapai 18 cm. Ginofora yang terbentuk dicabang bagian atas tidak masuk ke dalam tanah, sehingga tidak akan membentuk polong (Suprapto,1998).

Varietas Gajah, Macan, Kijang dan Banteng merupakan Varietas unggul yang dianjurkan ditanam di Indonesia, karena selain produksi rata –rata perhektarnya 1.5 – 1.8 ton, juga tahan terhadap penyakit layu ( Pseudomonas solancearum) (Anonymous,1998).

Kacang tanah dapat dipanen setelah berumur 100 hari dengan tanda – tanda kematangan yaitu 1) sebagian daunnya telah luruh, 2)polong sudah tua, urat kulit kelihatan jelas, 3) kulit polong bagian dalam berwarna coklat kehitaman, 4) kulit ari biji berwarna merah muda, 5) rongga polong telah penuh berisi biji antara 1 – 3 biji, dan 6) kulit polong lebih tipis daripada polong mudanya ( Woodroof, 1983).

B. SIFAT FISIK KACANG TANAH

Biji kacang tanah terbungkus oleh dua lapisan, lapisan pertama adalah kulit luar yang keras dan lapisan kedua adalah lapisan tipis berwarna macam – macam, ada yang berwarna putih, merah, ungu dan kesumba ( Suprapto, 1998).

Pada saat dipanen, kadar air biji kacang tanah antara 35% - 50% basis basah dan dikeringkan dengan pengering buatan hingga mencapai kadar air sekitar 10 %. Untuk keperluan penyimpanan yang aman diperlukan kadar air antara 7% - 8% ( Woodroof,1983). Hal ini terutama untuk menghindari tumbuhnya jamur yang menghasilkan racun aflitoksin karena jamur ini akan tumbuh dengan baik pada kondisi kadar air 12% - 35% dan suhu 27% - 38%, gambar penampang melintang dari polong kacang tanah dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Penampang melintang polong – polong kacang tanah (woodroof, 1983)

Bentuk, ukuran, volume, kerapatan, porositas, kekerasan dan warna adalah beberapa masalah yang berkaitan dengan desain suatu mesin atau dalam menganalisa prilaku produk pada penanganan bahan ( Mohsenin, 1980).

Mohsenin (1980) menyatakan bahwa sifat mekanik seperti kekuatan bahan terhadap kompresi, tumbukan dan geseran adalah penting dalam beberapa masalah yang berhubungan dalam mempelajari cara pengecilan bahan. Dari sifat mekanik ini dalam hubungannya dengan energi, dapat ditentukan metode terbaik ( tumbukan, geseran atau kompresi ) untuk memecah bahan.

Kekerasan didefinisikan sebagai daya tahan bahan terhadap pengaruh luar yang menyebabkan perubahan bentuk. Kekerasan dipengaruhi oleh kadar air, suhu dan umur bahan ( Mohsenin, 1980).

Biji kacang tanah yang akan dibuat kacang olahan mempunyai penampang luar yang mulus berwarna putih, padat dan tidak terbelah. Pada tahun 2003 Wagimin mengukur dimensi biji kacang tanah yang meliputi diameter biji, tebal kulit ari dan panjang biji. Nilai – nilai tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1.Dimensi biji kacang tanah

Ulangan Panjang (mm) Diameter ( mm) Tebal kulit ari (mm)

1 14.60 8.35 0.12 2 15.35 7.26 0.12 3 12.42 7.35 0.11 4 13.07 7.30 0.12 5 13.20 8.20 0.12

Rata - rata 13.72 7.69 0.12

Sumber : Wagimin (2003)

Pada tahun 2004 Sri Lestari mengukur kadar air kacang tanah yang optimum untuk pengupasan kulit ari sebesar 13.96%. Diameter rata – rata biji kacang tanah 7.15 mm untuk jenis kacang tanah India.

C. PENANGANAN PASCA PANEN KACANG TANAH

Proses pengolahan kacang tanah menjadi kacang asin melalui proses sebagai berikut, kacang yang telah dipanen dirontokkan dan dibersihkan lalu dikeringkan sampai kadar air 7% - 8% basis basah. Setelah dikeringkan biji kacang tanah disortasi, lalu dikupas setelah melalui pengupasan biji kacang tanah dibersihkan dari kulit ari yang masih melekat yang sebelumnya disangrai, biji yang telah bersih dari kulit ari digoreng dengan pencampuran bumbu lalu dikemas dan siap dipasarkan. Urutan proses pengolahan kacang asin dapat dilihat pada gambar berikut.

Pengeringan

Pengupasan kulit luar

Penyangraian Sortasi

Pemipilan

Panen

Pengupasan kulit ari Kacang tanah

gelondongan

Penggorengan

Pengemasan

Gambar 2. Bagan Proses pengolahan kacang tanah

D. MEKANISME PENGUPASAN BIJI – BIJIAN

Proses pengupasan biji – bijian merupakan kegiatan lebih lanjut dari pemanenan hasil pertanian. Pengupasan kacang tanah biasanya baru dilakukan jika akan digunakan, baik untuk benih maupun untuk bahan pangan. Hal ini dilakukan mengingat keadaan penyimpanan dalam bentuk biji, kalau dilihat dari segi daya kecepatan berkecambah ( Chapman dan Carter, 1976).

Cara untuk memecahkan bahan sangat tergantung dari sifat fisik bahan tersebut. Jika kandungan air atau minyak sedikit, maka bahan akan mempunyai sifat relatif keras dan rapuh. Untuk memecahkan bahan yang demikian dapat dengan memberikan gaya tekan/gesekan pada bahan tersebut ( Lenigher dan Baverlo, 1975).

Pengupasan kult biji yang keras dilakukan dengan pembebanan atau bantingan yang besarnya beban relative lebih besar dari kekuatan yang dimiliki bahan. Untuk kulit biji lunak dikupas dengan cara gesekan yang berlawanan arah. Beberapa tipe alat pemecah bahan yang umum digunakan pada industri pengolahan bahan adalah tipe roll, tipe gilingan palu, tipe piringan, tipe belt dan tipe bantingan ( Potter, J.R, 1971).

1. Tipe Roll

Alat penggiling tipe ini menggunakan prinsip beban tekan. Roll yang digunakan berjumlah satu atau dua buah. Prinsip kerja tipe ini adalah gesekan antara dua bidang, dimana bahan yang akan digiling berada diantaranya.

Bidang penggesek tersebut dapat berupa dua buah roll( roll ganda) yang berputar berlawanan arah atau satu buah roll( roll tunggal ) dan satu bidang lengkung dan yang bergerak hanya rollnya saja. Contoh penggunaan tipe ini adalah pada penggiling gabah tipe rubber roll dan tipe engelberg. Tipe rubber roll menggunakan roll ganda sedangkan engelberg menggunakan roll tunggal. Bentuknya bisa dilihat pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3. Alat pemecah tipe roll ( Potter,J.R.,1971) 2. Tipe Gilingan Palu

Prinsip kerja tipe ini adalah berdasarkan beban tumbukan (Potter,J.R.,1971). Pecahnya bahan akibat tumbukan antara bahan dan palu yang terbuat dari karet, kayu, besi, dua bilah batang pemukul yang dipasang tegak lurus atau pisau pencacah. Gambar bisa dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Alat pemecah tipe gilingan palu ( Potter,J.R.,1971) 3. Tipe Piringan

Alat bekerja berdasarkan gesekan duah buah piringan ( Potter,J.R., 1971). Jenis pembebanannya adalah beban tekan. Jika hanya satu permukaan saja yang bergerak dalam arah yang bergerak, disebut tipe piringan tunggal, sedangkan jika kedua permukaannnya bergerak dalam arah yang berlawanan disebut tipe piringan ganda. Contoh penggunaan tipe ini adalah pada alat pengupas sekam tipe piringan ( disk husker). Gambar bisa dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Alat pemecah tipe piringan ( Potter,J.R.,1971) 4. Tipe Banting

Penggilingan bahan dengan menggunakan tipe ini memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan dari putaran rpm tinggi. Putaran piring yang tinggi menyebabkan bahan terpelanting dan menumbuk landasan banting. Gambar bisa dilihat pada gambar 6.

Gambar 6. Alat pemecah tipe banting ( Potter,J.R., 1971)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Perbengkelan, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai dengan akhir bulan September 2006.

B. PROSEDUR PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dalam beberap tahap, yaitu tahap desain, pembuatan, dan pengujian alat.

1. Desain

Pada tahap ini dilakukan identifikasi kebutuhan, definisi permasalahan, pengumpulan informasi dan konseptualisasi. Dalam konseptualisasi dilakukan pemilihan mekanisme dan komponen – komponen yang akan dibuat serta penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan bahan yang tepat dan mekanisme gesekan.

2. Pembuatan

Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.

3. Pengujian Alat

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektifitas pengupasan, kapasitas pengupasan, efesiensi pengupasan, kadar air optimum agar prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.

Pengujian ini dilakukan dengan cara mengumpankan kacang tanah yang telah terkelupas kulit luarnya sebanyak 250 gram yang sebelumnya telah mengalami penyangraian ( menggoreng tanpa minyak ). Lama waktu

penyangraian dibuat beberapa perlakuan, yaitu penyangraian 5 menit, 10 menit,15 menit dan 20 menit agar dihasilkan tingkat kadar air yang berbeda – beda.

a. Efektifitas Pengupasan

Nilai efektifitas pengupasan tertinggi akan didapat berdasarkan kadar air yang optimum. Efektifitas alat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ( Siti Muslihah, 1998) :

= Bt – Btp x 100%...(1) Bt

Keterangan : : efektifitas pengupasan

Bt : berat kacang tanah yang akan dikupas (gram) Btp : berat kacang tanah yang tidak terkupas (gram) b. Efesiensi Pengupasan

Efesiensi pengupasan dihitung berdasarkan prosentasi kacang tanah yang terkupas dan tidak pecah, dicari dengan persamaan :

Pc = BPc x 100%...(2) BTk

Keterangan : Pc : prosentasi kacang tanah pecah (%) BPc : berat kacang tanah terkupas pecah (gram)

Btp : berat total kacang tanah terkupas ( gram)

Sehingga prosentasi berat kacang tanah yang terkupas utuh ( efesiensi pengupasan ) dapat dicari dengan persamaan :

Ut = 100% - Pc...(3) Keterangan : Ut : Prosentasi kacang tanah terkupas utuh ( %) c. Kapasitas Pengupasan

Kapasitas pengupasan dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

K = Bt ...(4) Tp

Keterangan : K : Kapasitas pengupasan (gram/menit)

Bt : Berat kacang tanah yang akan dikupas ( gram) Tp : Waktu total proses pengupasan ( menit)

d. Kadar Air Optimum

Kadar air optimum ditentukan dari kadar air yang menghasilkan kacang tanah dengan prosentase kacang terkupas terbanyak dan memiliki prosentase kacang pecah rendah.

C. BAHAN DAN ALAT 1. Bahan

Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya.

2. Peralatan

Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu, komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu,

stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, pengukur kadar air dan tachometer.

IV. PENDEKATAN DESAIN

A. KRITERIA DESAIN

Alat ini dirancang untuk dapat mengupas kulit ari kacang tanah dengan sempurna. Kacang tanah yang dikupas tidak pecah, tidak berubah warna dan rasa. Pengupasan dilakukan secara kontinyu dengan menggunakan belt dari bahan karet semi fiber, diharapkan tekanan belt terhadap kacang rendah dengan gaya gesek yang optimum.

Alat bekerja semi mekanis, belt konveyor digerakkan secara manual, untuk dapat menentukan rpm konveyor yang optimal mengupas. Jarak antara konveyor dengan landasan dapat diatur sesuai dengan rata – rata diameter dari biji kacang tanah, dengan tujuan mengurangi resiko pecah.

Proses pembuatan alat, sederhana meliputi pemotongan, penyambungan, pembentukan, pengeboran dan pemasangan. Sehingga di bengkel – bengkel sederhana pun dapat membuatnya. Kapasitas alat untuk industri kecil/rumah tangga, mudah dipindahkan dan digunakan dimana saja, alat ini untuk menggantikan pengupasan kulit ari kacang tanah secara manual.

B. DESAIN FUNGSIONAL

Gambar piktorial alat pengupas kulit ari kacang tanah yang dirancang dapat dilihat pada lampiran 3. Sedangkan pengelompokkan bagian – bagian alat berdasarkan fungsinya pada proses pengupasan kulit ari kacang tanah adalah sebagai berikut :

1. Bagian Rangka

Berfungsi untuk menopang semua unit pengupas kulit ari kacang tanah, serta menahan gaya – gaya yang terjadi akibat transmisi tenaga selama proses pengupasan.

2. Hopper

Berfungsi untuk menampung sementara kacang tanah yang akan dikupas, mengeluarkan sedikit demi sedikit kacang tanah untuk dikupas dan mengatur jumlah kacang tanah yang masuk ke pengupas.

3. Sabuk Penggesek

Berfungsi untuk menggesek kulit ari kacang tanah agar terkelupas, menyalurkan kacang tanah yang telah terkelupas ke luar.

4. Landasan

Berfungsi menggesek dan menopang tekanan dari sabuk konveyor. 5. Gear dan Sproket

Berfungsi untuk mentransmisikan tenaga dari engkol untuk menggerakkan sabuk.

6. Penyangga As Sabuk

Berfungsi untuk menopang as sabuk dan mengatur jarak antara sabuk dengan landasan gesek.

8. Outlet

Berfungsi menampung kacang tanah yang telah terkelupas.

C. DESAIN STRUKTURAL

Bahan – bahan yang digunakan dalam pembuatan alat ini berdasarkan analisa teknik dengan tetap mempertimbangkan ketersediaan dipasaran dan aspek ekonomi. Dimensi dan bentuk alat didasarkan pada kapasitas pengupasan untuk rumah tangga/industri kecil, desain struktural tiap bagian – bagian alat pengupas kulit ari kacang tanah adalah sebagai berikut :

1. Rangka

Rangka alat berukuran panjang terluar 800 mm, lebar terluar 310 mm dan tinggi terluar 490 mm. Rangka terbuat dari besi persegi berukuran 25 mm X 25 mm X 25 mm. Untuk menahan putaran penyangga as sabuk digunakan besi plat yang tebalnya 1 mm. Penyambungan antara bagian rangka dengan cara dilas, untuk menempatkan komponen pengupas pada rangka dilakukan dengan cara dibaud.

2. Hopper

Hopper terbuat dari bahan plat stainles steel yang tebalnya 1 mm. Rancangan hopper terdiri dari ruang udara panas untuk menyangrai dan kacang tanah, ruang ini dipisahkan dengan saringan. Saringan dipasang miring dengan besarnya sudut 30o. Lubang udara panas berdiameter 5 cm yang disalurkan

melalui pipa seng oleh heater. Lubang keluaran berukuran 130 X 30 mm. Penyambungan antar plat dilakukan dengan cara dirivet.

3. Sabuk Penggesek

Terbuat dari bahan karet semi fiber. Ukuran sabuk penggesek lebar 160 mm dan panjang 240 mm, tebal sabuk 5 mm. Penyambungan sabuk dengan cara dilem. Koefisien gesekan statis dari karet ini sebesar 0.3.

4. As Sabuk

As sabuk terbuat dari naff sepeda yang dimodifikasi dengan penambahan besi silinder berdiameter 40 mm dan panjangnnya 200mm. Untuk as penggerak berdimensi diameter 40 mm, panjang 250 mm. Poros sabuk dilapisi karet semi

fiber dengan tebal 10 mm, untuk mengurangi tekanan dari poros terhadap biji kacang.

5. Landasan

Landasan pengupas terbuat dari papan multiplex yang dilapisi karet semi

fiber, amplas dan diberi frame dengan besi siku ukuran 10 X 10 mm. Dimensi landasan 300 X 170 mm, kemiringan landasan 30o.

6. Tuas Engkol

Tuas terbuat dari pedal sepeda dengan panjang 180 mm, as engkol berdiameter 15 mm dengan panjang 330 mm terbuat dari besi pejal. Arah putaran engkol searah jarum jam. Bearing as berdiameter dalam 15 mm, diameter luar 42 mm.

7. Sproket dan Rantai

Transmisi menggunakan sproket sepeda dengan perbandingan rpm 1 : 3.

sproket dari as tuas berdiameter 180 mm sedangkan sproket pada as sabuk berdiameter 60 mm, antar sproket dihubungkan dengan rantai sepeda.

8. Penyangga As Sabuk

Penyangga terbuat dari besi plat yang dibentuk letter ’U’ dan ditopang oleh as berdiameter 7.3 mm. Gambar detailnya dapat dilihat pada lampiran 3.

D. ANALISA TEKNIK

Pada analisa ini, kacang tanah yang digunakan jenis kidang dengan diameter biji rata – rata sebesar 8.8 mm. Mekanisme pengupasan dengan cara gesekan dan tekanan menggunakan sabuk semi fiber.

Untuk dapat mengupas kulit ari kacang tanah, biji kacang tanah harus menggelinding. Untuk dapat menggelinding, gaya gesekan landasan harus lebih besar daripada gaya gesekan yang terjadi antara sabuk penggesek dengan kacang. Dengan koefisien gesek yang sama untuk menggelinding dibutuhkan gaya tekan dan translasi dari sabuk terhadap kacang tanah dengan landasan yang diam, yang besarnya harus lebih besar dari gaya geseknya.

1. Koefisien gesekan kacang tanah dengan karet semi fiber

Pengujian koefisien gesekan antara kacang tanah dengan karet semi fiber dilakukan dengan menggelindingkan kacang pada karet semi fiber pada lintasan sepanjang 30.1 cm dengan sudut kemiringan 30o dan kecepatan awal nol ( 0), setelah dilakukan 5 kali percobaan didapat waktu kacang melintasi karet semi fiber sebesar 0.641 detik. Dari hasil tersebut dapat dihitung percepatannya sebagai berikut :

S = Vot + ½ a.t2

Dimana : S = 30.1 cm = 0.3 m

Vot = 0

T = 0.641 detik 0.3 = 0 + ½ a ( 0.641 ) 2

a = 0.6 / 0.411 = 1.46 m/s2

Dari pengujian dapat diuraikan gaya – gaya yang bekerja seperti pada gambar 7.

Gambar 7. Gaya – gaya yang bekerja pada pengujian koefisien gesekan

Dan koefisien gesekan dapat dicari dengan persamaan :

∑ Fx = mk.a ...( 5 ) Dimana : ∑Fx : Gaya – gaya yang bekerja pada sumbu x ( N)

mk : Massa 1 butir biji kacang tanah ( kg) a : Percepatan kacang tanah ( m/s2) Persamaan ( ) diuraikan menjadi :

( mk.g.sin ) – ( mk.g.cos .μ ) = mk.a ………..( 6 ) Dimana : g : Gaya gravitasi ( m/s2 )

: Sudut miring lintasan ( 0 )

μ : Koefisien gesekan Dari pegujian besarnya : : 300

g : 9.81 m/s2

mk : 3.5x10-4 kg

Sehingga besarnya koefisien gesekan persamaan ( 6 ) adalah :

( 3.5 x 10-4 kgx 9.81m/s2 x sin 30o ) – ( 3.5 x 10-4kgx 9.81m/s2 cos 30o x μ ) = 3.5 x 10-4 x 1.46m/s2

μ = 0.40

Jadi besarnya gaya gesekan ( fg ) yang terjadi antara kacang tanah dengan karet semi fiber dicari dengan persamaan :

fg = mk.g. cos . μ …………...( 7 ) fg = 3.5x10-4 kg x 9.81 m/s2 x cos 30o x 0.40

fg = 1.204 x 10-3 N

2. Gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggelindingkan kacang tanah

Dalam pengupasan terjadi tekanan ( pembebanan ) dan gesekan, untuk membuat menggelinding diperlukan gaya translasi yang lebih besar dari gaya beban dan gaya gesekan kacang tanah. Diameter biji kacang tanah rata – rata 8.8 mm, untuk mengupas jarak tekan harus lebih kecil dari diameter biji kacang tanah. Dalam analisis ini dianggap jarak tekan 7 mm, sehinggga gaya yang dibutuhkan berdasarkan diagram gaya pada gambar 8 adalah :

Gambar 8. Diagram gaya – gaya yang bekerja pada pengupasan Dari gambar tersebut gaya yang bekerja dihitung dengan persamaan :

∑Fx = 0 ...( 8 ) F + (mk x g x sin ) – f1 – f2 = 0...( 9 )

∑Fy = 0 ...( 10 ) N – ( Wb x cos ) – ( Wk x cos ) = 0 ……….…..( 11 ) N – ( Wb + Wk ) x cos = 0

N = g x ( mb + mk ) x cos ………...( 12 ) Diana : Fy : Gaya – gaya yang bekerja pada sumbu y ( N )

f1 : Gaya gesekan antara kacang dengan sabuk ( N) f2 : Gaya gesekan antara kacang dengan landasan ( N ) N : Gaya normal kacang tanah ( N )

Wb : Berat silinder sabuk ( N ) Wk : Berat 1 biji kacang tanah ( N) mb : Massa silinder sabuk ( kg ) Diketahui : mb = 0.92 kg

Dengan persamaan ( 12 ) gaya normal yang terjadi : N = 9.81 m/s2 x ( 0.92 + (3.5 x 10-4) ) kg x cos 30o N = 7.82 N

Dengan persamaan ( 9 ) gaya gesekan antara sabuk dengan kacang tanah (f1) adalah :

f1 = μ . mb . g cos

f1 = 0.4 x 0.92 x 9.81 x cos 300 f1 = 3.13 N

Sedangkan gaya gesekan antara kacang tanah dengan landasan adalah : f2 = μ . N

f2 = 0.4 x 7.82 N f2 = 3.21 N

Dari kedua persamaan tersebut gaya gesekan yang terjadi pada landasan (yang diam ) lebih besar daripada gaya gesekan kacang tanah dengan sabuk (yang bergerak ), sehingga kemungkinan besar menggelinding. Dari kedua gaya tersebut dapat dicari gaya dorong yang dibutuhkan untuk melawan gaya gesekan tersebut dengan persamaan ( 9 ) :

F = f1 + f2 – mk . g . sin

F = 3.13 N + 3.21 N – ( 3.5 x 10 -4 kg x 9.81 m/s2 x sin 30 o) F = 6.34 N

Sehingga dengan massa silinder sabuk sebesar 0.92 kg dapat menggelindingkan kacang tanah.

3. Panjang Sabuk Penggesek

Dengan gaya 6.34 N dapat dicari besarnya panjang sabuk penggesek. Sabuk terbuat dari karet semi fiber yang mempunyai sifat elasitas. Berdasarkan prinsip elasitas, perubahan panjang benda berbanding lurus dengan hasil kali panjang benda mula – mula dan gaya persatuan luas yang diberikan padanya dan modulus elasitas dari benda tersebut, yang dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut :

ΔL = (1/E ) . ( F/A) . L0………..…( 13 ) Dimana : ΔL : Perubahan panjang benda ( m )

E : Modulus elasitas benda ( N/m2) F : Gaya yang diberikan ( N ) A : Luas Permukaan bahan ( m2) L0 : Panjang mula – mula bahan ( m ) Diketahui : F = 6.34 N

Lebar = 0.17 m

Sehingga dengan persamaan ( 13 ) perubahan panjang yang terjadi :

ΔL = (1/E ) ( 6.34/ (lebar x Lo)) Lo

ΔL = 6.34 / 12.68 = 0.5 cm

Dengan panjang landasan 30.1 cm, jarak antar poros sabuk sebesar 22.5 cm, diameter poros 4 cm dan perubahan penajang sebesar 0.5 cm,berdasarkan gambar 9 maka panjang awal sabuk yang dibutuhkan adalah :

Gambar 9. Sabuk penggesek Lo = 2 ( 22.5 cm ) + πD – ΔL

Lo = 45 cm + 12.56 cm – 0.5 cm Lo = 57.06 cm

Panjang sabuk penggesek sebesar 57.06 cm.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PENYANGRAIAN KACANG TANAH

Biji kacang tanah dilindungi oleh dua lapisan, yaitu lapisan luar berupa kulit keras dan lapisan dalam berupa kulit ari. Kulit ari dari kacang tanah bermacam – macam warnanya, yaitu merah, ungu, putih dan kesumba. Rata – rata biji kacang tanah yang lebih disukai berwarna kesumba. Kulit ari ini melekat kuat pada biji, mempunyai tebal rata – rata 0.12 mm. Untuk mengupas kulit ari, diperlukan perlakuan panas terlebih dulu. Pada kadar air yang lebih rendah ikatan kulit ari terhadap biji kacang tanah semakin rendah dan mudah terkupas.

Tujuan perlakuan panas adalah untuk menurunkan kadar air dari kacang tanah. Pada saat dipanen, kadar air biji kacang tanah antara 35 % - 50 % basis basah. Banyak cara untuk menurunkan kadar air kacang tanah, untuk industri rumah tangga biasanya dengan dijemur dibawah sinar matahari, untuk produksi skala industri sudah dilakukan dengan pengering buatan, dengan menghembuskan udara panas pada suatu ruang tertentu untuk menguapkan air yang terkandung dalam biji kacang tanah. Selain itu bisa juga dengan direndam di air panas atau disangrai ( digoreng tanpa minyak).

Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dukupas diturunkan kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai berbeda – beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.

Pemanas yang digunakan kompor minyak tanah, sedangkan wadah penyangrai menggunakan penggorengan terbuat dari aluminium dengan diameter 37 cm. Untuk mendapatkan kondisi api yang sama setiap penyangraian, sumbu kompor diatur sedemekian rupa sampai warna api biru dan tidak berubah – ubah untuk setiap waktu penyangraian.

Perlakuan pertama, kacang tanah disangrai selama 5 menit. Berat kacang tanah yang disangrai 750 gram. Dari penyangraian tersebut, warna biji kacang tanah mulai berubah dari putih mulus menjadi putih kekuningan. Kulit ari sudah lebih mudah dikupas dengan tangan, walaupun masih dibutuhkan sedikit tekanan. Jika biji kacang tanah sudah dapat dikupas dengan tangan, maka alat ini pun dapat mengupasnya. Warna kacang tanah yang disangrai selama 5 menit dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 10. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 5 menit

Perlakuan kedua, kacang tanah disangrai selama 10 menit dengan berat 750 gram. Dari hasil penyangraian, warna kacang tanah berubah menjadi putih kecoklatan dan kulit ari lebih mudah dikupas dibandingkan dengan penyangraian 5 menit. Tetapi kondisi fisik kacang tanah lebih mudah pecah dibanding dengan penyangraian sebelumnya. Warna kacang tanah hasil penyangraian selama 10 menit dapat dilihat pada gambar 11.

Gambar 11. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 10 menit

Perlakuan ketiga, kacang tanah disangrai selama 15 menit dengan berat 750 gram. Warna kacang tanah yang dihasilkan menjadi coklat dan kacang tanah sangat mudah dikupas dibanding dengan 2 perlakuan sebelumnya. Tetapi kacang tanah lebih mudah pecah, hal ini disebabkan kadar air yang rendah sehingga celah pada kedua keping lembaga merenggang. Warna kacang tanah setelah disangrai selama 15 menit dapat dilihat pada gambar 12.

Gambar 12. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 15 menit

Perlakuan ke empat, kacang tanah disangrai selama 20 menit dengan berat 750 gram. Dari hasil penyangraian biji kacang tanah berwarna coklat gosong dan sangat mudah dikupas dibanding perlakuan sebelumnya, namun tingkat pecahnya semakin tinggi. Gambar dapat dilihat pada gambar 13.

Gambar 13. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 20 menit

Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada perlakuan 5 – 10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak

terlalu besar berkurang. Menurut BSN ( Badan Standardisasi Nasional) dalam SNI nomor 01 – 3921 – 1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter biji. Nilai – nilai standar mutu tersebut dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Spesifikasi persyaratan mutu kacang tanah biji

Jenis Uji Satuan Mutu I Mutu II Mutu III

Kadar air % Max.6 Max.7 Max.8

Butir rusak % Max.0 Max.1 Max.2 Butir belah % Max.1 Max.5 Max.10 Butir warna lain % Max.0 Max.2 Max.3

Butir keriput % Max.0 Max.2 Max.4

Kotoran % Max.0 Max.0.5 Max.3

Diameter biji mm Min.8 Min.7 Min.6 Sumber : SNI 01 – 3921 – 1995, kacang tanah. BSN 1995

B. DESAIN ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH

Pada awalnya, alat ini terdiri dari 3 bagian yaitu, pengering, pengupas dan rangka. Pengering untuk menurunkan kadar air kacang tanah yang dilakukan saat kacang tanah masuk ke dalam hopper. Dari hasil penelitian yang telah dilaksanakan desain pengering hanya pada taraf persiapan hopper, tidak dengan

heater, hal ini berkaitan dengan fokus penelitian ke arah modifikasi mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah.

Bagian pengupasan terdiri dari landasan dan sabuk penggesek. Landasan terbuat dari papan multiplex yang dilapisi karet semi fiber, dengan tujuan meredam beban tekan silinder sabuk. Sabuk penggesek terbuat dari karet semi

fiber. Mekanisme ini bekerja berdasarkan prinsip gesekan dan tekanan, dengan meningkatkan gesekan dan menurunkan tekanan. Tinggi sabuk penggesek dapat diatur sedemikina rupa sesuai dengan rata – rata diameter biji yang akan

dikupas. Poros yang menopang sabuk ditopang oleh baud yang dapat diturunkan dan dinaikkan.

Dari hasil pengujian jarak rata – rata yang optimum untuk mengupas kulit ari kacang tanah 6 mm dengan diameter awal rata – rata 8 mm. Pada jarak ini hasil kupasan lebih sedikit yang pecah dibandingkan dengan jarak yang lebih kecil, jika jarak lebih besar dari 6 mm presentase kacang terkupas lebih rendah, karena luasan kontak gesekan karet lebih kecil.

Sabuk penggesek digerakkan oleh tangan dengan memutar engkol transmisi. Transmisi daya dari tuas engkol melalui sproket dan rantai. Perbandingan rpm sproket 1 : 3, dengan arah putaran searah jarum jam dengan posisi memutar menggunakan tangan kanan.

Mekanisme pengupasan dengan sabuk (belt) lebih baik dibandingkan dengan mekanisme silinder tekan (roll) dalam menurunkan tingkat pecah kacang tanah dan tingkat prosentase hasil kupasan. Hal ini ditunjukkan dari hasil pengujian efektifitas kupasan dan efesiensi kupasan.

Alat ini mempunyai dimensi rangka panjang maksimum 80 cm dengan lebar 34 cm dan tinggi maksimum rangka 35 cm. Berat poros sabuk 920 gram untuk poros penggerak, sedangkan poros 2 mempunyai berat 550 gram. Gambar dapat dilihat pada gambar 14 dan lampiran 3.

Gambar 14. Tampak depan alat pengupas kulit ari kacang tanah

Gambar 15. Tampak piktorial alat pengupas kulit ari kacang tanah

Dari hasil penelitian, ketika alat digunakan berulang – ulang, sabuk penggesek mulai geser ke samping, hal ini berkaitan dengan sifat bahan sabuk, elasitas sabuk tidak terlalu besar, yang mengakibatkan sabuk tidak langsung kembali ke bentuk awal saat melewati poros. Untuk menahan geseran sabuk, poros diberi cincin pembatas dari karet semi fiber dan ditambahkan silinder diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.

C. KADAR AIR OPTIMUM

Kadar air optimum berkaitan dengan tingkat kadar air kacang tanah yang menghasilkan prosentase pengupasan terbesar dan prosentase kacang tanah terkupas utuh. Kadar air awal kacang tanah sebesar 16.25% diturunkan berdasarkan lamanya waktu penyangraian yaitu, 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Dari hasil penyangraian, kadar air kacang tanah yang disangrai 5 menit sebesar 15.23%, 10 menit 13.50%, 15 menit 12.20% dan 20 menit sebesar 10.70%.

Tabel 3. Nilai kadar air pada setiap lamanya waktu penyangraian Lama Penyangraian ( Menit) Kadar Air ( % )

5 15.23 10 13.50 15 12.20 20 10.70

Lamanya waktu penyangraian berbanding terbalik dengan tingkat kadar air kacang tanah, semakin lama disangrai semakin kecil kadar air yang dihasilkan. Dari hasil penyangraian, semakin rendah kadar air kacang tanah semakin mudah kulit ari lepas, namun semakin mudah keping lembaga kacang terbelah ( pecah). Berdasarkan tabel 2 tentang standar mutu kacang tanah di pasaran, maka dapat dicari kadar air optimum dengan melihat hasil kupasan alat pada tiap kadar air. Hasil pengupasan tiap kadar air yang berbeda dapat dilihat pada lampiran 2.

Prosentase Kupasan Pada Kadar air yang Berbeda 15.23 13.5 12.2 10.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 5 10 15 20

Pros e ntas e Kadar Air Kacang Tanah (%)

P ro sen tase K u p asan ( % )

Gambar 16. Grafik hubungan antara kadar air dan prosentase kupasan

Prosentase Terkupas Utuh setiap Tingkat Kadar air 15.23 13.5 12.2 10.7 62 64 66 68 70 72 74 76

0 5 10 15 20

Kadar Air Kacang Tanah(%)

Pr os e n ta s e Te rk upa s U tuh( % )

Gambar 17. Grafik hubungan antara kadar air dengan prosentase terkupas utuh

Dari grafik tersebut, tingkat pecah kacang tanah semakin besar, seiring lamanya waktu penyangraian. Prosentase kacang terkupas utuh pada kadar air 15.23% rata – rata 74.45% dari 3 kali ulangan dengan operator yang berbeda. Sedangkan kacang terkupas belah ( pecah) 25.55%. Kacang tanah pada kadar air 15.23% warna biji masih berwarna putih dan seragam. Pada kadar air 13.50% atau penyangraian 10 menit, prosentase kacang terkupas utuh 71.20%, sedangkan terkupas belah 28.80%. Pada kadar air ini prosentase kacang tanah utuh lebih rendah daripada kadar air sebelumnya. Hal ini disebabkan daya ikat antar keping lembaga biji lebih rendah dan mudah terbelah. Namun prosentase total terkupas meningkat.

Kacang tanah pada kadar air 12.20% atau penyangraian 15 menit prosentase kacang terkupas utuh 70.02% lebih rendah dibanding kadar air sebelumnya dengan prosentase terkupas total lebih besar menjadi 71%. Namun warna biji mulai kecoklatan dan rasa pun sudah mulai berubah, menurut standar mutu BSN tahun 1995 tidak masuk dalam standar mutu.

Kacang tanah pada kadar air 10.70% prosentase kacang terkupas utuh mengalami penurunan dari kadar air sebelumnya menjadi 63.25% dengan kacang terkupas pecah 36.75%. Sedangkan prosentase terkupas total tetap dari kadar air sebelumnya sebesar 71%. Kondisi fisik kacang tanah pada kadar ini menurun secara kualitas (standar mutu) dengan ditunjukkan oleh warna biji coklat gelap (mulai gosong) dan rasa beraroma gosong.

Dari hasil pengujian tersebut dapat ditentukan kadar air optimum kacang tanah untuk dikupas dengan alat ini. Dengan mempertimbangkan prosentase kacang tanah terkupas utuh, prosentase terkupas total dan kondisi fisik biji yang berkaitan dengan standar mutu berupa warna biji dan rasa. Secara komersial kualitas (mutu) menjadi prioritas, sehingga dari pengujian ini kadar air optimum kacang tanah untuk dikupas dengan alat ini 13.50%.

D. EFEKTIFITAS

Efektifitas merupakan nilai perbandingan antara selisih berat kacang tanah yang akan dikupas dengan yang tidak terkupas terhadap berat kacang tanah yang tidak terkupas. Efektifitas berkaitan dengan tujuan mendasar dibuatnya alat ini

yaitu, untuk mengupas kulit ari kacang tanah, atau prosentase kacang tanah terkupas total. Pada tiap kadar air yang berbeda, mempunyai efektifitas yyang berbeda, semakin rendah kadar air kacang tanah, semakin tinggi efektifitasnya ( prosentase kacang terkupas). Hal ini berkaitan dengan sifat fisik kulit ari kacang tanah. Hasil pengujian pengupasan dapat dilihat pada lampiran 2 dan grafik pada gambar 16.

Dari grafik tersebut, terlihat bahwa efektifitas pengupasan semakin naik seiring penurunan kadar air kacang tanah. Prosentase rata – rata pengupasan terendah 54% pada kadar air 15.23%. Sedangkan pada kadar air 12.20% dan 10.70% rata – rata prosentase pengupasan tetap 71%, hal ini disebabkan kondisi suhu biji kacang tanah saat dikupas. Pada kadar air 10.70% biji kacang tanah sudah mulai rendah (dingin), sedangkan pada kadar air sebelumnya kondisi biji masih dalam keadaan panas, sehingga kulit ari lebih mudah terkupas.

Efektifitas alat ini jug dipengaruhi oleh berat kacang tanah yang akan dikupas. Dari percobaan jika kacang yang akan dikupas sedikit, prosentase terkupas lebih rendah dibandingkan dalam jumlah besar, karena gesekan antar kacang itu sendiri membantu terkupasnya kulit ari.

Dibandingkan dengan mekanisme silinder, alat ini mempunyai efektifitas rata – rata pengupasan lebih besar pada kondisi kadar air optimum. Dengan mekanisme silinder pada tingkat kadar air yang sama ( kadar air optimum ) prosentase terkupas sebesar 60.90%, sedangkan dengan mekanisme sabuk 62.20%. pada kadar air 12%, tipe silinder 62.30%, sedangkan dengan tipe sabuk 71%.

E. KAPASITAS PENGUPASAN

Kapasitas pengupasan merupakan perbandingan antara berat kacang tanah yang akan dikupas ( berat awal) dengan waktu pengupasan. Waktu pengupasan dihitung dari mulai kacang tanah keluar dari hopper sampai dengan kacang tanah dalam hopper habis. Kapasitas pengupasan dapat dilihat pada tabel 4.

Tabel 4. Kapasitas alat pengupas kulit ari kacang tanah Operator K.A 15.23%

(kg/jam)

K.A 13.50% ( kg/jam)

K.A 12.20% ( kg/jam)

K.A 10.70% ( kg/jam)

1 10.58 30.00 31.03 14.75

2 15.25 37.50 42.86 15.00

3 22.50 52.94 50.00 56.25

Rata – rata 16.11 40.15 41.29 28.67

Dari tabel, kapasitas pengupasan berbeda – beda pada tiap kadar air berbeda. Pada kadar air 15.23% lebih kecil dibandingkan kadar air yang lebih rendah, namun pada kadar air 10.70% kapasitas pengupasan lebih rendah dibandingkan dengan kadar air sebelumnya ( lebih besar ). Hal ini berkaitan dengan kacang tanah yang pecah, pada kadar air ini prosentase kacang tanah belah lebih besar, biji kacang tanah belah lebih lambat keluar dari sabuk penggesek, sehingga menghalangi kacang tanah sebelumnya.

Operator alat juga mempengaruhi pengupasan, dari hasil pengujian, ternyata operator pertama, kedua dan ketiga mempunyai rata – rata pengupasan berbeda. Selain itu kestabilan alat saat beroperasi mempengaruhi beban operator, operator 1 mendapat giliran pertama begitu juga berikutnya. Pada giliran pertama alat masih dicari jarak gesekan dan kestabilan sabuk. Kecepatan operator memutar engkol, mempengaruhi rpm sabuk dan kapasitas pengupasan, setiap operator memutar dengan rpm yang berbeda – beda, data rpm dapat dilihat pada lampiran 2.

Jika dibandingkan dengan pengupasan manual ( dengan tangan ) jauh berbeda, menurut penelitian Sri Lestari tahun 2004, kapasitas pengupasan dengan tangan rata – rata 0.35 kg/jam, sedangkan dengan alat ini rata – rata kapasitas pengupasan sebesar 31.55 kg/jam dengan menjumlahkan rata – rata kapasitas pengupasan tiap kadar air dan dinormalkan.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

1. Alat pengupas kulit ari kacang tanah dengan mekanisme tipe belt dapat berfungsi mengupas kulit ari kacang tanah.

2. Secara garis besar, alat ini terdiri dari 2 bagian yaitu, sabuk penggesek (pengupas) dan transmisi daya.

3. Alat ini dapat dioperasikan oleh operator dengan tingkat ketrampilan biasa.

4. Kapasitas alat meningkat seiring lamanya penyangraian yang ditandai dengan tingkat kadar air yang semakin rendah.

5. Lamanya penyangraian (penurunan kadar air) dibatasi oleh kondisi fisik kacang tanah yang diinginkan pasar(konsumen), kaitannya dengan kualitas fisik ( warna dan rasa ) kacang tanah.

6. Untuk pengumpanan kacang tanah sebesar 250 gram pada kadar air 15.23%, dihasilkan prosentase kacang tanah terkupas utuh sebesar 74.45%, pada kadar air 13.50% sebesar 71.2%, pada kadar air 12.20% sebesar 70.02% dan pada kadar air 10.70% sebesar 63.25%.

7. Efektifitas pengupasan alat pada kadar air 15.23% sebesar 54%, pada kadar air 13.50% sebesar 62.2%, kadar air 12.20% sebesar 71% dan pada kadar air 10.70% sebesar 71%.

8. Kapasitas pengupasan yang dihasilkan dari alat ini, yaitu pada kadar air 15.23% sebesar 16.11 kg/jam, kadar air 13.50% sebesar 40.15 kg/jam, kadar air 12.20% sebesar 41.29 kg/jam dan pada kadar air 10.70% sebesar 28.67 kg/jam.

9. Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam.

10.Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14 – 23 rpm.

B. SARAN

1. Untuk mendapatkan kestabilan gesekan, perlu adanya pemilihan bahan sabuk yang tepat selain karet semi fiber.

2. Alat ini dapat ditambah motor dan heater untuk penyangraian.

3. Untuk membersihkan kotoran hasil kupasan saat keluar dari sabuk dan landasan dapat ditambahkan blower.

4. Untuk mengatur jumlah kacang tanah yang masuk ke dalam sabuk penggesek, dapat ditambah metering device pada hopper.

DAFTAR PUSTAKA

Badger, W.L. dan Banchero. 1955. Introduction to Chemical Engineering. Mc Graw Hill Book Company, New York.

Chapman, S.R. dan L.D.Carter.1976. Crop Production Principles and Practices. W.H.Freeman and Company, San Francisco.

Giancoli, Douglas C.1998. Physics Fifth Edition. Prentice – Hall, Inc. London. Haryato.1995. Pengupas Kacang Tanah. Kanisius, Yogyakarta.

Leniger, A.A. dan W.A. Baverloo.1975. Food Process Engineering.D. Reidal Publishing Company, Boston.

Lestari, Sri.2004. Desain dan Uji Performansi Mekanisme Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis. Skirpsi. Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB., Bogor.

Mohsenin, N.N.1980. Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon and Breach Science Pub., New York.

Muslihah, Siti.1998. Modifikasi dan Uji Performansi Alat Pengupas Kulit Ari Kedelai Mekanis Tipe Silinder.Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.

Parker, Harry dan James Ambrose.1951. Simplified Mechanics and Strenght of Materials. Awiley – Interscience Pubication, USA.

Potter, J.R.1971. Chemical Engineering. Butterworth and Co. ( Publisher) Ltd., London.

Suprapto, H.S.1998. Bertanam Kacang Tanah. Penebar Swadaya. Jakarta.

Wagimin.2003. Desain Alat Sortasi Kacang Tanah dan Pengupas Kulit Ari Di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong.Laporan. Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB. Bogor. Walton, Harry.1969. The How and Why of Mechanical Movements. E.P. Dutton

& Co.Inc., New York.

Woodroof, J.G. 1983. Peanut. The AVI Publishing Company., New York.

Lampiran 1. Hasil pengukuran diameter dan panjang kacang tanah

No Diameter (mm) Panjang (mm) No Diameter (mm) Panjang (mm)

1 8.1 9.5 26 8.0 13.0

2 9.2 12.0 27 8.2 12.8

3 9.6 13.1 28 8.4 12.4

4 8.2 10.7 29 8.1 12.5

5 8.6 14.2 30 8.2 12.6

6 8.4 12.3 31 8.3 12.7

7 9.3 11.2 32 8.4 12.4

8 9.4 12.0 33 8.4 12.8

9 8.1 13.9 34 8.1 11.9

10 9.0 12.1 35 8.5 12.5

11 7.2 12.5 36 8.4 12.4

12 8.6 14.6 37 8.6 12.3

13 9.9 12.5 38 8.4 12.5

14 9.0 12.6 39 8.1 12.1

15 9.2 12.9 40 8.2 12.0

16 8.6 15.0 41 8.5 11.8

17 7.7 12.3 42 8.8 13.0

18 8.7 11.1 43 8.1 12.4

19 10.2 12.10 44 8.0 12.5

20 9.0 12.5 45 8.2 12.6

21 8.8 12.4 46 8.4 12.5

22 8.7 12.1 47 8.4 12.8

23 8.5 12.2 48 8.5 12.1

24 8.0 12.0 49 8.7 12.2

25 8.1 12.8 50 8.6 12.4

Rata – rata 8.5 12.4

Lampiran 2. Hasil pengujian alat pengupas kulit ari kacang tanah

Penyangraian 5 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 110 48.00 130 52.00 100 76.92 30 23.07 85 14 15.22 6 2 250 115 46.15 135 53.85 97 71.42 38 28.57 59 20 15.24 6 3 250 107 42.85 143 57.14 107 75.00 36 25.00 40 18 15.23 6

Rata - rata 110.6 46.00 136 54.00 101 74.45 34.6 25.55 61 17 15.23 6

Penyangraian 10 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 80 32.00 160 68.00 120 75.00 40 25.00 29 20 12.19 6 2 250 63 25.00 187 75.00 119 63.63 68 36.36 21 25 12.21 6 3 250 75 30.00 175 70.00 126 71.42 49 28.57 18 23 12.20 6 Rata - rata 72.6 29.00 174 63.14 121.6 71.20 52.3 29.98 22.6 22.6 12.20 6

Lampiran 2. ( lanjutan ) Penyangraian 15 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 100 40.00 130 60.00 100 76.92 30 23.08 30 20 13.50 6 2 250 75 30.00 175 70.00 117 66.66 58 33.33 24 12 13.51 6

3 250 100 40.60 150 56.60 88 58.82 62 41.17 17 14 13.49 6 Rata - rata 91.6 36.86 151.6 71.00 101.6 70.02 50 28.80 23.6 15 13.50 6

Penyangraian 20 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 100 40.00 120 60.00 70 58.33 50 41.67 61 15 10.70 6 2 250 75 30.00 175 70.00 125 71.42 50 28.57 60 12 10.69 6

3 250 41 16.60 209 83.40 125 60.00 84 40.00 30 16 10.71 6 Rata - rata 72 29.00 168 71.00 106.6 63.25 61.3 36.75 50.3 14.3 10.70 6

Lampiran 2. Hasil pengujian alat pengupas kulit ari kacang tanah Penyangraian 5 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 110 48.00 130 52.00 100 76.92 30 23.07 85 14 15.22 6 2 250 115 46.15 135 53.85 97 71.42 38 28.57 59 20 15.24 6 3 250 107 42.85 143 57.14 107 75.00 36 25.00 40 18 15.23 6

Rata - rata 110.6 46.00 136 54.00 101 74.45 34.6 25.55 61 17 15.23 6

Penyangraian 10 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 80 32.00 160 68.00 120 75.00 40 25.00 29 20 12.19 6 2 250 63 25.00 187 75.00 119 63.63 68 36.36 21 25 12.21 6 3 250 75 30.00 175 70.00 126 71.42 49 28.57 18 23 12.20 6 Rata - rata 72.6 29.00 174 63.14 121.6 71.20 52.3 29.98 22.6 22.6 12.20 6

Lampiran 2. ( lanjutan ) Penyangraian 15 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 100 40.00 130 60.00 100 76.92 30 23.08 30 20 13.50 6 2 250 75 30.00 175 70.00 117 66.66 58 33.33 24 12 13.51 6

3 250 100 40.60 150 56.60 88 58.82 62 41.17 17 14 13.49 6 Rata - rata 91.6 36.86 151.6 71.00 101.6 70.02 50 28.80 23.6 15 13.50 6

Penyangraian 20 menit

Terkupas Berat tidak

terkupas _{Total Utuh Pecah}

Operator Berat awal ( gram)

Gram %

Gram % Gram % Gram %

Waktu Pengupasan ( detik) Rpm Kadar air (%) Jarak Tekan (mm)

1 250 100 40.00 120 60.00 70 58.33 50 41.67 61 15 10.70 6 2 250 75 30.00 175 70.00 125 71.42 50 28.57 60 12 10.69 6

3 250 41 16.60 209 83.40 125 60.00 84 40.00 30 16 10.71 6 Rata - rata 72 29.00 168 71.00 106.6 63.25 61.3 36.75 50.3 14.3 10.70 6