Rancang Bangun Mata Pisau Pada Alat Pembuat Sari Kedelai (Glycine Max)
1
RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
2
RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
100308049/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si )
Ketua
(Adian Rindang, STP, M.Si)
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
3
ABSTRAK
MUHAMMAD FADIL : Uji mata pisau pada alat pembuat sari kedelai (glycine max),
dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan ADIAN RINDANG.
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Dalam
bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah
menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati. Pisau penghancur merupakan
salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur
berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna.
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, menguji, menganalisis serta membandingkan
tingkat efektivitas antara dua jenis pisau penghancur dengan bentuk mata pisau yang
berbeda terhadap penggunaannya pada alat pembuat sari kedelai. Parameter yang diamati
adalah Kapasitas efektif alat, Rendemen, Analisis ekonomi, Biaya pelumatan biji kedelai,
Break Even Point (Perhitungan Titik Impas), Net Present Value (NPV), Internal Rate of
Return (IRR).
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 6,14 kg/jam, Rendemen yang didapat pada
alat pembuat sari kacang kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah
sebesar 64,4%, sedangkan menggunakan pisau bergerigi adalah 61,84%, biaya
pembuatan sari kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg
pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18/kg pada tahun ke-4, dan
Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5, break even point apabila telah menghasilkan sari kedelai
dengan memproses kedelai sebanyak 31.860 kg/tahun, Net present value alat ini dengan
suku bunga 8% adalah Rp. 189.285.7881,7 dan Internal rate of return pada alat ini adalah
sebesar 47%, berarti alat ini layak untuk diusahakan.
kata kunci : mata pisau, alat pembuat sari kedelai.
ABSTRACT
MUHAMMAD FADIL: Test of blades on the soymilk maker (glycine max), supervised
by SAIPUL BAHRI DAULAY and ADIAN RINDANG.
Soybean is a shrubs crop that grow upright. In the form of soy protein, it can
be used as an industrial material that is processed into foods, such as: milk, MSG,
pastries, candies and edible meat industry. Crusher knife is one of the main components
in the soymilk maker, which plays as crusher that crush soybeans into perfect soymilk.
This research was aimed to design, test, analyze and compare the effectiveness between
two types of crusher knives with blades of different shapes to be applied on soymilk
maker. The parameters observed were the effective capacity of the tool, yield, economic
analysis, cost of digestion of soy beans, Break Even Point (BEP), Net Present Value
(NPV), Internal Rate of Return (IRR).
The results showed the capacity of the equipment are 6.14 kg/h, the yield obtained in
making the soymilk using a non serrated knife was 64.4%, while using a serrated knife
was 61.84%, cost of manufacture of soymilk was Rp. 1903.18/kg in the year 1, Rp.
1813.04/kg in year 2, Rp. 1783.02/kg in year 3, Rp. 1724.18/kg in year 4, and Rp.
1722.72/kg in year 5, break even point it was 31.860 kg/year, Net present value of this
equipment with an interest rate of 8% was Rp. 189.285.7881,7 and its internal rate of
return was 47%, then the equipment was worth to used.
keywords: blade, soymilk maker.
I
4
RIWAYAT HIDUP
Muhammad Fadil, dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tanggal 23
Agustus 1993 dari ayahanda Aziz dan ibunda Erlinawati Siregar, S.Pd. Penulis
merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar
di Sekolah Dasar Negeri 028066 Jati Utomo Binjai Utara pada tahun 2004, tamat
Sekolah Menengah Pertama (SMP) dari Negeri 11 Binjai pada tahun 2007 dan
tamat Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Negeri 5 Binjai pada tahun
2010. Pada tahun 2010 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara
melalui jalur Seleksi Mandiri, Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas
Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam Ikatan Mahasiswa
Teknik Pertanian (IMATETA) Universitas Sumatera Utara dan penulis juga
melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit
PT SOCFINDO Negeri Lama, Aek Nabara Sumatera Utara pada bulan Agustus
2014.
II
5
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Mata Pisau Pada Alat Pembuat
Sari Kedelai (Glycine max)” yang merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada
Ibu Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat
membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Desember 2015
Penulis
iii
6
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ........................................................................................................................ i
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ...................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................................................ 3
Kegunaan Penelitian ................................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah kedelai ........................................................................................................... 4
Sejarah Pisau .............................................................................................................. 5
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis ............................................ 7
Komponen Alat Pembuat Sari Kedelai ...................................................................... 8
Motor Listrik ......................................................................................................... 8
Tuas ....................................................................................................................... 9
Bantalan ................................................................................................................ 9
Pisau penghancur .................................................................................................. 10
Puli ........................................................................................................................ 11
Sabuk V................................................................................................................. 11
Filter ...................................................................................................................... 11
Wadah penampung ............................................................................................... 12
Jenis-jenis Alat Pembuat Sari Kedelai ....................................................................... 13
Penggunaan Pisau Penghancur Pada Alat Pembuat Sari Kedelai .............................. 14
Tingkat Efektivitas Dua Jenis Bentuk Mata Pisau Penghancur ................................. 14
Pisau Penghancur dengan Sisi Bergerigi Kasar dan Tidak Bergerigi ........................ 14
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian ................................................................ 15
Analisis Ekonomi ....................................................................................................... 16
Biaya Pemakaian Alat .......................................................................................... 16
Biaya tetap ........................................................................................................... 17
Biaya tidak tetap .................................................................................................. 18
Break Even Point (BEP) ...................................................................................... 18
Net Present Value (NPV) ..................................................................................... 19
Internal Rate of Return ........................................................................................ 20
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................................. 22
Bahan dan Alat Penelitian ........................................................................................ 22
Metodologi Penelitian .............................................................................................. 22
Komponen Alat ........................................................................................................ 22
Perancangan Mata Pisau ........................................................................................... 24
Pengujian dengan Menggunakan Pisau Tidak Bergerigi .......................................... 26
Pengujian dengan Menggunakan Pisau Bergerigi .................................................... 26
Membandingkan Hasil Sari Kedelai yang Diperoleh dari Dua Jenis Mata
iv
7
Pisau yang Berbeda ................................................................................................... 27
Parameter yang Diamati ........................................................................................... 27
Kapasitas Efektif Alat ........................................................................................ 27
Analisis Ekonomi .............................................................................................. 28
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses Pembuatan Sari Kedelai ............................................................................... 31
Proses Perancangan Pisau 4 Mata ........................................................................... 31
Tipe Pisau Penghancur pada Alat Pembuat Sari Kedelai ........................................ 33
Kapasitas Alat .......................................................................................................... 33
Rendemen ................................................................................................................ 35
Tingkat Efektifitas Mata Pisau ................................................................................ 36
Analisis Ekonomi .................................................................................................... 37
Biaya Pemakaian Alat ....................................................................................... 37
Break Event Point (BEP) .................................................................................. 38
Net Present Value (NPV) .................................................................................. 38
Internal Rate of Return ...................................................................................... 39
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .............................................................................................................. 40
Saran ........................................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 41
V
8
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1.
Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau tidak bergerigi ........... 34
2.
Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi .................... 34
3.
Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau tidak
bergerigi ..................................................................................................... 35
4.
Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau
bergerigi ..................................................................................................... 36
4.
Uji efektifitas mata pisau ........................................................................... 37
VI
9
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1.
Flowchart perancangan alat ....................................................................... 43
2.
Flowchart perancangan penelitian ............................................................. 45
3.
Spesifikasi alat ........................................................................................... 47
4.
Analisis ekonomi ....................................................................................... 48
5.
Break even point ......................................................................................... 51
6.
Net present value ....................................................................................... 52
7.
Internal rate of return ................................................................................ 54
8.
Gambar teknik mata pisau ......................................................................... 56
9.
Gambar teknik alat pembuat sari pada kacang kedelai ............................. 57
10. Gambar penelitian ..................................................................................... 58
11. Gambar alat pembuat sari pada kacang kedelai ………………………….61
12.
Gambar pisau tidak bergerigi……………………………………………..63
13.
Gambar pisau bergerigi……….………………………………………….64
VII
RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
2
RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
100308049/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si )
Ketua
(Adian Rindang, STP, M.Si)
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
3
ABSTRAK
MUHAMMAD FADIL : Uji mata pisau pada alat pembuat sari kedelai (glycine max),
dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan ADIAN RINDANG.
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Dalam
bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah
menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati. Pisau penghancur merupakan
salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur
berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna.
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, menguji, menganalisis serta membandingkan
tingkat efektivitas antara dua jenis pisau penghancur dengan bentuk mata pisau yang
berbeda terhadap penggunaannya pada alat pembuat sari kedelai. Parameter yang diamati
adalah Kapasitas efektif alat, Rendemen, Analisis ekonomi, Biaya pelumatan biji kedelai,
Break Even Point (Perhitungan Titik Impas), Net Present Value (NPV), Internal Rate of
Return (IRR).
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 6,14 kg/jam, Rendemen yang didapat pada
alat pembuat sari kacang kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah
sebesar 64,4%, sedangkan menggunakan pisau bergerigi adalah 61,84%, biaya
pembuatan sari kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg
pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18/kg pada tahun ke-4, dan
Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5, break even point apabila telah menghasilkan sari kedelai
dengan memproses kedelai sebanyak 31.860 kg/tahun, Net present value alat ini dengan
suku bunga 8% adalah Rp. 189.285.7881,7 dan Internal rate of return pada alat ini adalah
sebesar 47%, berarti alat ini layak untuk diusahakan.
kata kunci : mata pisau, alat pembuat sari kedelai.
ABSTRACT
MUHAMMAD FADIL: Test of blades on the soymilk maker (glycine max), supervised
by SAIPUL BAHRI DAULAY and ADIAN RINDANG.
Soybean is a shrubs crop that grow upright. In the form of soy protein, it can
be used as an industrial material that is processed into foods, such as: milk, MSG,
pastries, candies and edible meat industry. Crusher knife is one of the main components
in the soymilk maker, which plays as crusher that crush soybeans into perfect soymilk.
This research was aimed to design, test, analyze and compare the effectiveness between
two types of crusher knives with blades of different shapes to be applied on soymilk
maker. The parameters observed were the effective capacity of the tool, yield, economic
analysis, cost of digestion of soy beans, Break Even Point (BEP), Net Present Value
(NPV), Internal Rate of Return (IRR).
The results showed the capacity of the equipment are 6.14 kg/h, the yield obtained in
making the soymilk using a non serrated knife was 64.4%, while using a serrated knife
was 61.84%, cost of manufacture of soymilk was Rp. 1903.18/kg in the year 1, Rp.
1813.04/kg in year 2, Rp. 1783.02/kg in year 3, Rp. 1724.18/kg in year 4, and Rp.
1722.72/kg in year 5, break even point it was 31.860 kg/year, Net present value of this
equipment with an interest rate of 8% was Rp. 189.285.7881,7 and its internal rate of
return was 47%, then the equipment was worth to used.
keywords: blade, soymilk maker.
I
4
RIWAYAT HIDUP
Muhammad Fadil, dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tanggal 23
Agustus 1993 dari ayahanda Aziz dan ibunda Erlinawati Siregar, S.Pd. Penulis
merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar
di Sekolah Dasar Negeri 028066 Jati Utomo Binjai Utara pada tahun 2004, tamat
Sekolah Menengah Pertama (SMP) dari Negeri 11 Binjai pada tahun 2007 dan
tamat Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Negeri 5 Binjai pada tahun
2010. Pada tahun 2010 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara
melalui jalur Seleksi Mandiri, Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas
Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam Ikatan Mahasiswa
Teknik Pertanian (IMATETA) Universitas Sumatera Utara dan penulis juga
melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit
PT SOCFINDO Negeri Lama, Aek Nabara Sumatera Utara pada bulan Agustus
2014.
II
5
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Mata Pisau Pada Alat Pembuat
Sari Kedelai (Glycine max)” yang merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada
Ibu Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat
membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Desember 2015
Penulis
iii
6
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ........................................................................................................................ i
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ...................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................................................ 3
Kegunaan Penelitian ................................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah kedelai ........................................................................................................... 4
Sejarah Pisau .............................................................................................................. 5
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis ............................................ 7
Komponen Alat Pembuat Sari Kedelai ...................................................................... 8
Motor Listrik ......................................................................................................... 8
Tuas ....................................................................................................................... 9
Bantalan ................................................................................................................ 9
Pisau penghancur .................................................................................................. 10
Puli ........................................................................................................................ 11
Sabuk V................................................................................................................. 11
Filter ...................................................................................................................... 11
Wadah penampung ............................................................................................... 12
Jenis-jenis Alat Pembuat Sari Kedelai ....................................................................... 13
Penggunaan Pisau Penghancur Pada Alat Pembuat Sari Kedelai .............................. 14
Tingkat Efektivitas Dua Jenis Bentuk Mata Pisau Penghancur ................................. 14
Pisau Penghancur dengan Sisi Bergerigi Kasar dan Tidak Bergerigi ........................ 14
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian ................................................................ 15
Analisis Ekonomi ....................................................................................................... 16
Biaya Pemakaian Alat .......................................................................................... 16
Biaya tetap ........................................................................................................... 17
Biaya tidak tetap .................................................................................................. 18
Break Even Point (BEP) ...................................................................................... 18
Net Present Value (NPV) ..................................................................................... 19
Internal Rate of Return ........................................................................................ 20
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................................. 22
Bahan dan Alat Penelitian ........................................................................................ 22
Metodologi Penelitian .............................................................................................. 22
Komponen Alat ........................................................................................................ 22
Perancangan Mata Pisau ........................................................................................... 24
Pengujian dengan Menggunakan Pisau Tidak Bergerigi .......................................... 26
Pengujian dengan Menggunakan Pisau Bergerigi .................................................... 26
Membandingkan Hasil Sari Kedelai yang Diperoleh dari Dua Jenis Mata
iv
7
Pisau yang Berbeda ................................................................................................... 27
Parameter yang Diamati ........................................................................................... 27
Kapasitas Efektif Alat ........................................................................................ 27
Analisis Ekonomi .............................................................................................. 28
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses Pembuatan Sari Kedelai ............................................................................... 31
Proses Perancangan Pisau 4 Mata ........................................................................... 31
Tipe Pisau Penghancur pada Alat Pembuat Sari Kedelai ........................................ 33
Kapasitas Alat .......................................................................................................... 33
Rendemen ................................................................................................................ 35
Tingkat Efektifitas Mata Pisau ................................................................................ 36
Analisis Ekonomi .................................................................................................... 37
Biaya Pemakaian Alat ....................................................................................... 37
Break Event Point (BEP) .................................................................................. 38
Net Present Value (NPV) .................................................................................. 38
Internal Rate of Return ...................................................................................... 39
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .............................................................................................................. 40
Saran ........................................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 41
V
8
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1.
Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau tidak bergerigi ........... 34
2.
Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi .................... 34
3.
Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau tidak
bergerigi ..................................................................................................... 35
4.
Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau
bergerigi ..................................................................................................... 36
4.
Uji efektifitas mata pisau ........................................................................... 37
VI
9
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1.
Flowchart perancangan alat ....................................................................... 43
2.
Flowchart perancangan penelitian ............................................................. 45
3.
Spesifikasi alat ........................................................................................... 47
4.
Analisis ekonomi ....................................................................................... 48
5.
Break even point ......................................................................................... 51
6.
Net present value ....................................................................................... 52
7.
Internal rate of return ................................................................................ 54
8.
Gambar teknik mata pisau ......................................................................... 56
9.
Gambar teknik alat pembuat sari pada kacang kedelai ............................. 57
10. Gambar penelitian ..................................................................................... 58
11. Gambar alat pembuat sari pada kacang kedelai ………………………….61
12.
Gambar pisau tidak bergerigi……………………………………………..63
13.
Gambar pisau bergerigi……….………………………………………….64
VII