RANCANG BANGUN ALAT PENGENDAP ACI DENGAN GAYA SENTRIFUGAL DALAM BAK
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT PENGENDAP ACI
DENGAN GAYA SENTRIFUGAL DALAM BAK
Oleh
Eko Bantolo Hadi Saputro
Proses pengolahan ubi kayu menjadi tapioka, terdiri atas lima tahap, antara lain;
tahap pencucian, pemarutan, penyaringan (ekstraksi), pengendapan, dan
pengeringan. Dari keseluruhan tahapan tersebut, proses pengendapan merupakan
salah satu tahapan yang mempengaruhi kualitas dan kuantitas tapioka yang akan
dihasilkan.
Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan menguji alat pengendap aci dengan
gaya sentrifugal dalam bak. Alat ini memiliki dimensi 450 cm x 30 cm x 50 cm.
Dan terdiri atas; dudukan bak penampung, bak penampung, bak pengendap,
selang penghubung dan pipa penyangga. Pengujian dilakukan dengan cara
mengalirkan campuran suspensi yang terdiri dari 33 liter air dan 5 kg tapioka, ke
dalam bak pengendap. Dengan tiga kali proses pengulangan. Data hasil pengujian,
pengamatan, dan perhitungan yang diperoleh, dianalisis dan disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik.
Rata rata persentase endapan tapioka tiap bak, dari bak pertama sampai bak
terakhir yaitu (21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30),
(2,97), dan (1,17) %. Dan data kecepatan aliran suspensi antar bak, yang dirinci
secara berurutan dari bak penampung sampai bak ke sepuluh, yaitu, (0,54), (0,35),
(0,28), (0,27), (0,21), (0,20), (0,19), (0,17), (0,17), dan (0,16) m/s. Waktu tinggal
suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang meningkat, dari 3,865
menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak ke-10. Persentase rata rata
endapan tapioka yang terbuang sebesar 1,11%, sedangkan rata rata lama proses
pengendapan adalah 1,35 jam. Dan besar kapasitas kerja alat adalah 3,66 kg/jam.
Alat ini memiliki keunggulan dalam hal meminimalisir jumlah aci yang terbuang,
menghasilkan aci yang lebih murni (terhindar dari partikel pengotor) dan waktu
proses pengendapan yang lebih cepat.
Kata kunci : Rancang bangun, tapioka, pengendapan aci, suspensi, gaya
sentrifugal, dan bak.
42
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Simpulan yang didapat dari penelitian ini adalah :
1. Prototipe alat pengendap aci dengan gaya sentrifugal dalam bak, telah dibuat.
2. Nilai rata rata waktu pengendapan sebesar 1,35 jam.
3. Kecepatan aliran suspensi mengalami penurunan mulai bak pertama sampai
bak terakhir. Nilai kecepatan terbesar yaitu 0,54 m/s pada bak pertama dan
terendah (0,16) m/s pada bak terakhir.
4. Dibutuhkan 10 bak untuk memaksimalkan endapan aci.
5. Nilai persentase endapan setiap bak, dari bak pertama hingga bak terakhir yaitu
(21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30), (2,97), dan
(1,17) %.
6. Kapasitas kerja alat hasil rancangan yang dihasilkan adalah 3,66 kg/jam.
Dengan persentase jumlah rata-rata tapioka yang terendap adalah 98,89 %,
sedangkan yang terbuang sebesar 1,11 %.
7. Waktu tinggal suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang
meningkat, dari 3,865 menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak
ke-10.
43
B. Saran
Saran dari hasil penelitian ini adalah :
Sebaiknya posisi bak pengendap dibuat lebih tinggi (bejarak 30 cm dari dasar),
diameter selang penghubung diperbesar menjadi ½ inchi (1,27 cm), dan
memperbesar kapasitas tampung bak sesuai dengan kebutuhan. Dan
menyesuaikan waktu tinggal suspensi agar jumlah bak penampung yang
digunakan lebih efisien.
42
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Simpulan yang didapat dari penelitian ini adalah :
1. Prototipe alat pengendap aci dengan gaya sentrifugal dalam bak, telah dibuat.
2. Nilai rata rata waktu pengendapan sebesar 1,35 jam.
3. Kecepatan aliran suspensi mengalami penurunan mulai bak pertama sampai
bak terakhir. Nilai kecepatan terbesar yaitu 0,54 m/s pada bak pertama dan
terendah (0,16) m/s pada bak terakhir.
4. Dibutuhkan 10 bak untuk memaksimalkan endapan aci.
5. Nilai persentase endapan setiap bak, dari bak pertama hingga bak terakhir yaitu
(21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30), (2,97), dan
(1,17) %.
6. Kapasitas kerja alat hasil rancangan yang dihasilkan adalah 3,66 kg/jam.
Dengan persentase jumlah rata-rata tapioka yang terendap adalah 98,89 %,
sedangkan yang terbuang sebesar 1,11 %.
7. Waktu tinggal suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang
meningkat, dari 3,865 menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak
ke-10.
43
B. Saran
Saran dari hasil penelitian ini adalah :
Sebaiknya posisi bak pengendap dibuat lebih tinggi (bejarak 30 cm dari dasar),
diameter selang penghubung diperbesar menjadi ½ inchi (1,27 cm), dan
memperbesar kapasitas tampung bak sesuai dengan kebutuhan. Dan
menyesuaikan waktu tinggal suspensi agar jumlah bak penampung yang
digunakan lebih efisien.
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tepung tapioka merupakan produk olahan ubi kayu yang banyak dimanfaatkan
oleh industri dalam negeri maupun untuk diekspor ke luar negeri. Permintaan
tepung tapioka di Indonesia cenderung meningkat karena peningkatan jumlah
industri makanan yang menggunakan bahan baku tapioka. Selama ini, sebagian
besar hasil produksi tapioka tidak hanya mampu memenuhi kebutuhan beberapa
wilayah di Indonesia. Melainkan, Indonesia sudah mampu mengekspor tapioka
ke beberapa negara. Seperti yang digambarkan pada Tabel 1, volume dan nilai
ekspor tapioka Indonesia dari tahun 2001 sampai 2005 mengalami terus
peningkatan.
Menjadikan ubi kayu menjadi tapioka harus melalui beberapa tahapan proses
pengolahan yaitu meliputi pengupasan, pencucian, pemarutan, pemerasan dan
penyaringan dengan alat seperti kain tipis dan kawat besar halus, mengendapkan
pati di dalam bak pengendapan, pengeringan tapioka basah (aci) dengan sinar
Matahari atau dengan oven, dan langkah yang terakhir dengan menggiling tapioka
yang masih kasar, kemudian dilakukan pengayakan.
Tabel 1. Volume dan Nilai Ekspor Tapioka Indonesia Selama Tahun
2001 2005
2
No
Tahun
Volume (ton)
Nilai (Ribu US $)
1
2001
40.523
4.717
2
2002
29.820
5.373
3
2003
21.966
3.075
4
2004
252.617
41.321
5
2005
106.683
17.907
451.609
72.393
90.322
14.479
Total
Rata-rata
Sumber: BPS
Sumber: BPS
Tahapan pengolahan tapioka yang disebutkan di atas, tahap pengendapan aci
menjadi tahapan yang menentukan kualitas dan kuantitas produk yang akan
dihasilkan. Karena waktu pengendapan yang sangat singkat menyebabkan banyak
pati yang terbuang sehingga rendemen rendah dan kualitas buruk, namun bila
pengendapan terlalu lama di dapat kualitas pati yang rendah karena memberi
kesempatan aktifnya mikroorganisme.
Umumnya industri tapioka skala kecil (Ittara) maupun skala besar di Indonesia
melakukan proses pengendapan aci dengan kolam atau bak pengendapan tipe
memanjang yang panjang bak dapat mencapai lebih dari 40 meter. Hal ini sangat
memerlukan lahan yang luas sehingga memerlukan biaya yang mahal untuk
membuat bak tersebut. Selain itu, pada bak pengendap memanjang proses
pengendapan suspensi dilakukan dengan aliran laminer secara terus menerus
sehingga dikhawatirkan banyak aci yang terbuang bersama cairan limbah hasil
pengendapan. Oleh karena itu, diperlukan penelitian yang berkenaan dengan
rancangan alat pengendapa aci, sehingga dihasilkan produk tapioka yang optimal.
B. Tujuan Penelitian
3
Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan menguji alat pengendap aci dengan
gaya sentrifugal dalam bak.
C. Manfaat Penelitian
Diharapakan dari hasil penelitian rancang bangun alat pengendap aci dengan
prinsip gaya sentrifugal dalam bak, dihasilkan suatu alat yang mampu
mengoptimalkan jumlah aci yang dihasilkan (meminimalisir jumlah aci yang
terbuang), menghasilkan aci yang lebih murni (terhindar dari partikel pengotor)
dan waktu proses pengendapan yang lebih cepat.
RANCANG BANGUN ALAT PENGENDAP ACI
DENGAN GAYA SENTRIFUGAL DALAM BAK
Oleh
Eko Bantolo Hadi Saputro
Proses pengolahan ubi kayu menjadi tapioka, terdiri atas lima tahap, antara lain;
tahap pencucian, pemarutan, penyaringan (ekstraksi), pengendapan, dan
pengeringan. Dari keseluruhan tahapan tersebut, proses pengendapan merupakan
salah satu tahapan yang mempengaruhi kualitas dan kuantitas tapioka yang akan
dihasilkan.
Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan menguji alat pengendap aci dengan
gaya sentrifugal dalam bak. Alat ini memiliki dimensi 450 cm x 30 cm x 50 cm.
Dan terdiri atas; dudukan bak penampung, bak penampung, bak pengendap,
selang penghubung dan pipa penyangga. Pengujian dilakukan dengan cara
mengalirkan campuran suspensi yang terdiri dari 33 liter air dan 5 kg tapioka, ke
dalam bak pengendap. Dengan tiga kali proses pengulangan. Data hasil pengujian,
pengamatan, dan perhitungan yang diperoleh, dianalisis dan disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik.
Rata rata persentase endapan tapioka tiap bak, dari bak pertama sampai bak
terakhir yaitu (21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30),
(2,97), dan (1,17) %. Dan data kecepatan aliran suspensi antar bak, yang dirinci
secara berurutan dari bak penampung sampai bak ke sepuluh, yaitu, (0,54), (0,35),
(0,28), (0,27), (0,21), (0,20), (0,19), (0,17), (0,17), dan (0,16) m/s. Waktu tinggal
suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang meningkat, dari 3,865
menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak ke-10. Persentase rata rata
endapan tapioka yang terbuang sebesar 1,11%, sedangkan rata rata lama proses
pengendapan adalah 1,35 jam. Dan besar kapasitas kerja alat adalah 3,66 kg/jam.
Alat ini memiliki keunggulan dalam hal meminimalisir jumlah aci yang terbuang,
menghasilkan aci yang lebih murni (terhindar dari partikel pengotor) dan waktu
proses pengendapan yang lebih cepat.
Kata kunci : Rancang bangun, tapioka, pengendapan aci, suspensi, gaya
sentrifugal, dan bak.
42
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Simpulan yang didapat dari penelitian ini adalah :
1. Prototipe alat pengendap aci dengan gaya sentrifugal dalam bak, telah dibuat.
2. Nilai rata rata waktu pengendapan sebesar 1,35 jam.
3. Kecepatan aliran suspensi mengalami penurunan mulai bak pertama sampai
bak terakhir. Nilai kecepatan terbesar yaitu 0,54 m/s pada bak pertama dan
terendah (0,16) m/s pada bak terakhir.
4. Dibutuhkan 10 bak untuk memaksimalkan endapan aci.
5. Nilai persentase endapan setiap bak, dari bak pertama hingga bak terakhir yaitu
(21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30), (2,97), dan
(1,17) %.
6. Kapasitas kerja alat hasil rancangan yang dihasilkan adalah 3,66 kg/jam.
Dengan persentase jumlah rata-rata tapioka yang terendap adalah 98,89 %,
sedangkan yang terbuang sebesar 1,11 %.
7. Waktu tinggal suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang
meningkat, dari 3,865 menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak
ke-10.
43
B. Saran
Saran dari hasil penelitian ini adalah :
Sebaiknya posisi bak pengendap dibuat lebih tinggi (bejarak 30 cm dari dasar),
diameter selang penghubung diperbesar menjadi ½ inchi (1,27 cm), dan
memperbesar kapasitas tampung bak sesuai dengan kebutuhan. Dan
menyesuaikan waktu tinggal suspensi agar jumlah bak penampung yang
digunakan lebih efisien.
42
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Simpulan yang didapat dari penelitian ini adalah :
1. Prototipe alat pengendap aci dengan gaya sentrifugal dalam bak, telah dibuat.
2. Nilai rata rata waktu pengendapan sebesar 1,35 jam.
3. Kecepatan aliran suspensi mengalami penurunan mulai bak pertama sampai
bak terakhir. Nilai kecepatan terbesar yaitu 0,54 m/s pada bak pertama dan
terendah (0,16) m/s pada bak terakhir.
4. Dibutuhkan 10 bak untuk memaksimalkan endapan aci.
5. Nilai persentase endapan setiap bak, dari bak pertama hingga bak terakhir yaitu
(21,00), (19,75), (17,69), (12,19), (10,61), (6,65), (3,57), (3,30), (2,97), dan
(1,17) %.
6. Kapasitas kerja alat hasil rancangan yang dihasilkan adalah 3,66 kg/jam.
Dengan persentase jumlah rata-rata tapioka yang terendap adalah 98,89 %,
sedangkan yang terbuang sebesar 1,11 %.
7. Waktu tinggal suspensi pada masing-masing bak menunjukan tren yang
meningkat, dari 3,865 menit pada bak pertama sampai 12,77 menit pada bak
ke-10.
43
B. Saran
Saran dari hasil penelitian ini adalah :
Sebaiknya posisi bak pengendap dibuat lebih tinggi (bejarak 30 cm dari dasar),
diameter selang penghubung diperbesar menjadi ½ inchi (1,27 cm), dan
memperbesar kapasitas tampung bak sesuai dengan kebutuhan. Dan
menyesuaikan waktu tinggal suspensi agar jumlah bak penampung yang
digunakan lebih efisien.
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tepung tapioka merupakan produk olahan ubi kayu yang banyak dimanfaatkan
oleh industri dalam negeri maupun untuk diekspor ke luar negeri. Permintaan
tepung tapioka di Indonesia cenderung meningkat karena peningkatan jumlah
industri makanan yang menggunakan bahan baku tapioka. Selama ini, sebagian
besar hasil produksi tapioka tidak hanya mampu memenuhi kebutuhan beberapa
wilayah di Indonesia. Melainkan, Indonesia sudah mampu mengekspor tapioka
ke beberapa negara. Seperti yang digambarkan pada Tabel 1, volume dan nilai
ekspor tapioka Indonesia dari tahun 2001 sampai 2005 mengalami terus
peningkatan.
Menjadikan ubi kayu menjadi tapioka harus melalui beberapa tahapan proses
pengolahan yaitu meliputi pengupasan, pencucian, pemarutan, pemerasan dan
penyaringan dengan alat seperti kain tipis dan kawat besar halus, mengendapkan
pati di dalam bak pengendapan, pengeringan tapioka basah (aci) dengan sinar
Matahari atau dengan oven, dan langkah yang terakhir dengan menggiling tapioka
yang masih kasar, kemudian dilakukan pengayakan.
Tabel 1. Volume dan Nilai Ekspor Tapioka Indonesia Selama Tahun
2001 2005
2
No
Tahun
Volume (ton)
Nilai (Ribu US $)
1
2001
40.523
4.717
2
2002
29.820
5.373
3
2003
21.966
3.075
4
2004
252.617
41.321
5
2005
106.683
17.907
451.609
72.393
90.322
14.479
Total
Rata-rata
Sumber: BPS
Sumber: BPS
Tahapan pengolahan tapioka yang disebutkan di atas, tahap pengendapan aci
menjadi tahapan yang menentukan kualitas dan kuantitas produk yang akan
dihasilkan. Karena waktu pengendapan yang sangat singkat menyebabkan banyak
pati yang terbuang sehingga rendemen rendah dan kualitas buruk, namun bila
pengendapan terlalu lama di dapat kualitas pati yang rendah karena memberi
kesempatan aktifnya mikroorganisme.
Umumnya industri tapioka skala kecil (Ittara) maupun skala besar di Indonesia
melakukan proses pengendapan aci dengan kolam atau bak pengendapan tipe
memanjang yang panjang bak dapat mencapai lebih dari 40 meter. Hal ini sangat
memerlukan lahan yang luas sehingga memerlukan biaya yang mahal untuk
membuat bak tersebut. Selain itu, pada bak pengendap memanjang proses
pengendapan suspensi dilakukan dengan aliran laminer secara terus menerus
sehingga dikhawatirkan banyak aci yang terbuang bersama cairan limbah hasil
pengendapan. Oleh karena itu, diperlukan penelitian yang berkenaan dengan
rancangan alat pengendapa aci, sehingga dihasilkan produk tapioka yang optimal.
B. Tujuan Penelitian
3
Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan menguji alat pengendap aci dengan
gaya sentrifugal dalam bak.
C. Manfaat Penelitian
Diharapakan dari hasil penelitian rancang bangun alat pengendap aci dengan
prinsip gaya sentrifugal dalam bak, dihasilkan suatu alat yang mampu
mengoptimalkan jumlah aci yang dihasilkan (meminimalisir jumlah aci yang
terbuang), menghasilkan aci yang lebih murni (terhindar dari partikel pengotor)
dan waktu proses pengendapan yang lebih cepat.