Uji Jarak Rotor Dan Variasi Bentuk Mata Pisau Pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal
UJI JARAK ROTOR DAN VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT PENGUPAS KULIT KOPI MEKANIS SILINDER TUNGGAL
SKRIPSI OLEH
ADELLA GINTING 100308044
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
UJI JARAK ROTOR DAN VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT PENGUPAS KULIT KOPI MEKANIS SILINDER TUNGGAL
SKRIPSI Oleh :
ADELLA GINTING 100308044/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua
Nazif Ichwan, STP, M.Si Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ADELLA GINTING: Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pengupasan kulit kopi masih terdapat sebagian biji kopi pecah dan buah kopi tidak terkupas. Mutu kopi dipengaruhi oleh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. Penelitian ini dilakukan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu jarak rotor (0,8, 1,0, 1,2 dan 1,4 cm) dan variasi bentuk mata pisau (linear, lengkung, segitiga dan setengah lingkaran).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak rotor memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Variasi bentuk mata pisau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali persentase biji kopi di pengeluaran kulit. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap semua perlakuan kecuali persentase kulit di pengeluaran biji dan persentase biji di pengeluaran kulit. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan dengan jarak 1,0 cm dengan bentuk mata pisau setengah lingkaran yang menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 170,787 Kg/jam, persentase buah kopi tidak terkupas sebesar 8,3%, persentase biji kopi pecah 2,8%, persentase biji di pengeluaran kulit 9,8% dan persentase kulit di pengeluaran biji 8,3%. Kata kunci: kopi, pengupasan, jarak rotor, mata pisau
ABSTRACT
ADELLA GINTING: Test of Rotor Gap and Varian of Blade Shape on Mechanical Coffee Pulper Equipment Singular Cylinder, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pulping of coffee there were still crushed coffee beans and unpeeled coffee. Quality of coffee affected by rotor gap and blade variation. This research was held to test the rotor gap and blade variation of parameters measured were on the effective capacity of the equipment, unpeeled beans percentage, crushed beans percentage, percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. This research using factorial completely randomized design with two factors which were rotor gap (0,8, 1,0, 1,2, 1,4 cm) and variant of blade (linear, curve, triangle and half of circle).
The result showed that the rotor gap had significantly affected all parameters. Variant of blade had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output. The interaction of the two factors had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. The best result was the combination at 1,0 cm gap with half of circle blade which resulted effective capacity in amount of 170,787 kg/hour, unpeeled beans percentage was 8,3%, crushed beans percentage was 2,8%, percentage beans in wet skin output was 9,8%, percentage wet skin in beans output was 8,3%. Key words: coffee, pulping, rotor gap, blade
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Adella Ginting dilahirkan di Berastagi pada tanggal 4 September 1992 dari ayah Rasmi Ginting dan ibu Alm. Jenda Mehuli Br Barus. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara.
Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Berastagi dan tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian Saringan Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian USU.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Karet (PPK) di PT. Perkebunan Nusantara III (PTPN III) Ribbed Smoke Sheet (RRS) Kebun Bandar Betsy, Kec. Bandar Huluan, Kab. Simalungun, Sumatera Utara dari tanggal 22 Juli hingga 10 Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul ”Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, saran dan kritikan berharga bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik, juga kepada kedua orang tua dan Andrias Ginting yang telah membantu dan memberikan dorongan kepada penulis. Tidak lupa juga penulis mengucapkan terimakasih kepada Everedy Ginting dan Andal Adios Ginting yang telah bersedia membantu biaya penulis selama perkuliahan berlangsung hingga selesai serta teman-teman yang membantu penulis selama penelitian.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Mei 2014 Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK .......................................................................................................... i ABSTRACT........................................................................................................ i RIWAYAT HIDUP............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii DAFTAR TABEL............................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii PENDAHULUAN Latar belakang..................................................................................................... 1 Tujuan penelitian................................................................................................. 3 Kegunaan penelitian............................................................................................ 4 Hipotesis penelitian............................................................................................. 4 Batasan penelitian ............................................................................................... 4 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 5 Kopi..................................................................................................................... 5
Perkembangan kopi.................................................................................... 5 Botani tanaman kopi .................................................................................. 6 Jenis tanaman kopi..................................................................................... 6 Pemanenan buah kopi ................................................................................ 7 Pengolahan kopi......................................................................................... 8 Pengupasan kulit kopi ................................................................................ 9 Peranan Mekanisasi Pertanian............................................................................. 12 Komponen Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis.................................................. 13 Motor bakar................................................................................................ 13 Poros Putaran ............................................................................................. 13 Puli ............................................................................................................. 15 Sabuk V...................................................................................................... 15 Baut mur..................................................................................................... 16 Bantalan ..................................................................................................... 16 Rotor dan stator.......................................................................................... 17 Mekanisme Pembuatan Alat ............................................................................... 18 Kapasitas Kerja Alat Dan Mesin Pertanian......................................................... 18 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat .............................................................................................. 19 Bahan dan Alat.................................................................................................... 19 Metode Penelitian .............................................................................................. 19 Model Rancangan Penelitian............................................................................... 20 Komponen Alat ................................................................................................... 21 Persiapan Penelitian ............................................................................................ 22 Prosedur Penelitian ............................................................................................. 23 Parameter Penelitian .......................................................................................... 24 Kapasitas efektif alat.................................................................................. 24 Persentase buah tidak terkupas ................................................................. 24
Universitas Sumatera Utara
Persentase biji kopi pecah.......................................................................... 24 Persentase biji keluar di pengeluaran kulit ................................................ 24 Persentase kulit buah keluar di pengeluaran biji ....................................... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau ............................................ 26 Kapasitas Efektif Alat .......................................................................................... 32 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 32 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 35 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 36 Persentase Buah Tidak Terkupas ......................................................................... 39 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 39 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 41 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 44 Persentase Biji Kopi Pecah .................................................................................. 46 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 46 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 48 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 49 Persentase Biji Keluar di Pengeluaran Kulit........................................................ 51 Persentase Kulit Keluar di Pengeluaran Biji........................................................ 52 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 52 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 53 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 55 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .......................................................................................................... 56 Saran..................................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Pengaruh jarak rotor dan stator terhadap parameter yang diamati............... 27 2. Pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati ....... 28 3. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efetif alat ...................................................................................................... 33 4. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas
efektif Alat .............................................................................................................. 35 5. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau
terhadap kapasitas efektif alat ................................................................................ 37
6. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak terkupas ...................................................................................... 39
7. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas.................................................................... 41
8. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas ..................................................... 44
9. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah ............................................................................................. 46
10. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi pecah ........................................................................... 48
11. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap biji kopi pecah .............................................................................. 50
12. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji ................................................................... 52
13. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji.................................................. 54
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Mata pisau bentuk linear ........................................................................... 30 2. Mata pisau bentuk lengkung ...................................................................... 31 3. Mata pisau bentuk segitiga......................................................................... 31 4. Mata pisau bentuk setengah lingkaran ....................................................... 32 5. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efektif alat ................ 34 6. Hubungan variasi bentuk mata pisau dengan kapasitas efektif alat........... 36 7. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas
efektif alat .................................................................................................. 38 8. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak
terkupas ..................................................................................................... 40 9. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah yang
tidak terkupas ............................................................................................ 43 10. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap
persentase buah yang tidak terkupas ......................................................... 45 11. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah ...... 47 12. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi
Pecah ......................................................................................................... 49 13. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap
persentase biji kopi pecah ......................................................................... 51 14. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit
di pengeluaran biji..................................................................................... 53 15. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit
di pengeluaran biji..................................................................................... 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Flowchart penelitian .................................................................................. 60 2. Data pengamatan kapasitas efektif alat (kg/jam) ....................................... 61 3. Data pengamatan persentase buah tidak terkupas (%)............................... 62 4. Data pengamatanpersentase biji kopi pecah (%) ....................................... 63 5. Data pengamatan persentase biji kopi di pengeluaran kulit (%)................ 64 6. Data pengamatan persentase kulit kopi di pengeluaran biji (%)................ 65 7. Data analisis ekonomi ................................................................................ 66 8. Gambar alat pengupas kulit kopi mekanis ................................................. 74 9. Gambar teknik alat ..................................................................................... 76 10. Dokumentasi penelitian............................................................................ 84
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ADELLA GINTING: Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pengupasan kulit kopi masih terdapat sebagian biji kopi pecah dan buah kopi tidak terkupas. Mutu kopi dipengaruhi oleh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. Penelitian ini dilakukan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu jarak rotor (0,8, 1,0, 1,2 dan 1,4 cm) dan variasi bentuk mata pisau (linear, lengkung, segitiga dan setengah lingkaran).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak rotor memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Variasi bentuk mata pisau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali persentase biji kopi di pengeluaran kulit. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap semua perlakuan kecuali persentase kulit di pengeluaran biji dan persentase biji di pengeluaran kulit. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan dengan jarak 1,0 cm dengan bentuk mata pisau setengah lingkaran yang menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 170,787 Kg/jam, persentase buah kopi tidak terkupas sebesar 8,3%, persentase biji kopi pecah 2,8%, persentase biji di pengeluaran kulit 9,8% dan persentase kulit di pengeluaran biji 8,3%. Kata kunci: kopi, pengupasan, jarak rotor, mata pisau
ABSTRACT
ADELLA GINTING: Test of Rotor Gap and Varian of Blade Shape on Mechanical Coffee Pulper Equipment Singular Cylinder, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pulping of coffee there were still crushed coffee beans and unpeeled coffee. Quality of coffee affected by rotor gap and blade variation. This research was held to test the rotor gap and blade variation of parameters measured were on the effective capacity of the equipment, unpeeled beans percentage, crushed beans percentage, percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. This research using factorial completely randomized design with two factors which were rotor gap (0,8, 1,0, 1,2, 1,4 cm) and variant of blade (linear, curve, triangle and half of circle).
The result showed that the rotor gap had significantly affected all parameters. Variant of blade had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output. The interaction of the two factors had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. The best result was the combination at 1,0 cm gap with half of circle blade which resulted effective capacity in amount of 170,787 kg/hour, unpeeled beans percentage was 8,3%, crushed beans percentage was 2,8%, percentage beans in wet skin output was 9,8%, percentage wet skin in beans output was 8,3%. Key words: coffee, pulping, rotor gap, blade
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kopi merupakan salah satu komoditas penting di dalam perdagangan
dunia yang melibatkan beberapa negara produsen dan banyak negara konsumen. Kopi, meskipun bukan merupakan tanaman asli Indonesia, tanaman ini mempunyai peranan penting dalam industri perkebunan di Indonesia. Areal perkebunan kopi di Indonesia pada tahun 2010 mencapai lebih dari 1,210 juta hektar dengan total produksi sebesar 686.921 ton dimana 96% diantaranya adalah areal perkebunan kopi rakyat, dengan jumlah petani yang terlibat sebanyak 1.881.694 KK. Laju perkembangan areal kopi di Indonesia rata-rata mencapai sebesar 2,11 % per Tahun (Ditjenbun, 2012).
Bagi petani, kopi mempunyai peranan yang sangat penting karena kopi mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Kopi telah menjadi sumber pendapatan bagi mereka. Tanpa perlu pemeliharaan dan perawatan yang khusus, produksi kopi yang dihasilkan lumayan untuk menambah penghasilan. Jika pemeliharaan dan perawatan dilakukan cukup baik maka usaha bertani kopi akan mendapat keuntungan yang lebih besar.
Salah satu dari proses pengolahan kopi yang memerlukan penerapan teknologi pascapanen adalah proses pengupasan kulit kopi basah atau daging buah. Pada perkebunan rakyat Indonesia, pengolahan pengupasan kulit kopi pada umumnya masih menggunakan alat pengupas kulit kopi manual dan semi mekanis. Alat ini digerakkan oleh tenaga manusia untuk memisahkan antara kulit
Universitas Sumatera Utara
kopi basah dengan biji kopi sehingga memiliki keterbatasan dalam kapasitas hasilnya (Simanullang, 2013).
Untuk meningkatkan produksi pertanian, proses produksi yang meliputi prapanen sampai pascapanen memerlukan dukungan berbagai sarana dan prasarana yang efektif, diantaranya adalah dukungan alat dan mesin pertanian. Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan harus memiliki penanganan pascapanen yang baik. Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih sederhana dan terbuat dari kayu kemudian berkembang menjadi bahan logam. Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang kompleks. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumberdaya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi secara langsung perkembangan dari alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).
Keberhasilan penanganan pascapanen sangat tergantung dari mutu bahan baku dari kegiatan proses produksi/budidaya, karena itu penanganan proses produksi di kebun juga harus memperhatikan dan menerapkan prinsip-prinsip cara budidaya yang baik dan benar. Sehingga dapat menjadi jaminan bagi konsumen, bahwa produk yang dipasarkan diperoleh dari hasil serangkaian proses yang efisien, produktif dan ramah lingkungan. Dengan demikian petani akan mendapatkan nilai tambah berupa insentif peningkatan harga dan jaminan pasar yang memadai (Ditjenbun, 2012).
Pada umumnya, alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper) yang beredar di masyarakat merupakan alat pengupas kulit kopi semi mekanis. Kelemahan alat
Universitas Sumatera Utara
tersebut yaitu masih banyak terdapat biji pecah, buah kopi yang tidak terkelupas kulitnya, dari corong pengeluaran kulit terikut biji dan dari corong pengularan biji terikut kulit. Biji pecah merupakan salah satu cacat mutu dari biji kopi.
Pada alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper), rotor dan stator merupakan komponen yang sangat penting. Karena kedua komponen ini yang menentukan mutu hasil dan kapasitas produksi kopi tersebut. Jarak antara kedua komponen ini sangat berpengaruh terhadap kualitas hasil biji kopi. Apabila jaraknya terlalu dekat ataupun sempit maka biji kopi yang dihasilkan pecah (cacat) dan apabila jaraknya terlalu jauh maka buah kopi tidak terkelupas.
Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya dimana alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper) tersebut hanya menggunakan satu jenis mata pisau pengupas. Pada penelitian ini, akan dilakukan pengupas kulit kopi dengan menggunakan variasi bentuk mata pisau yang berbeda-beda yakni bentuk lengkung, bentuk segitiga dan bentuk setengah lingkaran. Hal ini dikarenakan diduga adanya pengaruh variasi mata pisau terhadap kapasitas produksi yang dihasilkan oleh alat pengupas kulit kopi mekanis tersebut. Dan diharapkan dengan penggunaan mata pisau yang bervariasi dapat meningkatkan kapasitas produksi pada alat pengupas kulit kopi mekanis.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji.
Universitas Sumatera Utara
Kegunaan Penelitian 1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. 2. Bagi mahasiswa sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pengupas kulit kopi mekanis. 3. Bagi masyarakat sebagai informasi bagi pihak-pihak yang membutuhkan terutama petani kopi.
Hipotesis Penelitian Diduga ada pengaruh jarak antara rotor dan stator juga variasi bentuk mata
pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase biji tidak terkelupas, persentase biji pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Batasan Masalah
Pengujian hanya dilakukan pada komoditi kopi arabika.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kopi Kopi merupakan suatu jenis tanaman tropis yang dapat tumbuh dimana
saja, terkecuali pada tempat-tempat yang terlalu tinggi dengan temperatur yang sangat dingin atau pada daerah-daerah tandus yang memang tidak cocok bagi kehidupan tanaman. Mutu kopi yang baik sangat tergantung pada jenis bibit yang ditanam, keadaan iklim, tinggi tempat dan lain-lain. semua ini dapat mempengaruhi perkembangan hama dan penyakit pada tanaman tersebut, cuaca juga sangat berpengaruh terhadap produksi kopi (AAK, 1991).
Perkembangan kopi Tanaman kopi mulai dikenal di benua Afrika dari Etiopia. Pada mulanya,
tanaman kopi belum dibudidayakan secara sempurna oleh penduduk dan masih tumbuh liar di hutan-hutan dataran tinggi. Minuman kopi sangat digemari oleh bangsa Etiopia dan Abessinia karena berkhasiat menyegarkan badan. Oleh karena itu, ketika mengembara ke wilayah-wilayah lain, buah kopi juga ikut dibawa dan tersebar, antara lain ke negara-negara Arab, Persia (sekarang Irak) hingga Yaman. Sejak ditemukannya cara pengolahan buah kopi yang lebih baik, kopi pun menjadi terkenal hingga tersebar ke berbagai negara di Eropa, Asia, dan Amerika (Najiyati dan Danarti, 2004).
Tanaman kopi bukan tanaman asli Indonesia, melainkan jenis tanaman yang berasal dari benua Afrika. Tanaman kopi pertama kali dibawa ke pulau Jawa pada tahun 1696, tetapi pada saat itu dilakukan masih dalam taraf percobaan. Di Jawa, tanaman kopi mendapat perhatian secara sepenuhnya baru pada tahun 1699,
Universitas Sumatera Utara
karena tanaman tersebut dapat berkembang dan berproduksi dengan baik. Bibit
kopi Indonesia didatangkan dari Yaman. Pada waktu itu jenis yang didatangkan
adalah kopi arabika (AAK, 1991).
Botani tanaman kopi
Kopi (Coffea spp) adalah spesies tanaman berbentuk pohon yang termasuk
dalam famili Rubiaceae dan genus Coffea. Tanaman ini tumbuhnya tegak,
bercabang dan bila dibiarkan tumbuh dapat mencapai tinggi 12 m. Daunnya bulat
telur dengan ujung agak meruncing. Daun tumbuh berhadapan pada batang,
cabang, dan ranting-rantingnya (Najiyati dan Danarti, 1997).
Adapun sistem taksonomi kopi secara lengkap:
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Tumbuhan penghasil biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (tumbuhan berkeping dua/dikotil)
Sub Kelas : Asteridae
Ordo
: Rubiales
Famili
: Rubiaceae (suku kopi-kopian)
Genus
: Coffea
Spesies
: Coffea sp.
(Rahardjo, 2012).
Jenis tanaman kopi
Beberapa jenis kopi secara umum seperti yang terdapat di bawah ini yaitu:
Universitas Sumatera Utara
a. Kopi Arabika Kopi yang berdaun kecil, halus mengkilat, panjang daun 12-15 cm x 6 cm, panjang buah 1,5 cm.
b. Kopi Canephora (Robusta) Berdaun besar, panjang daun lebih dari 20 cm x 10 cm bergelombang, sedangkan panjang buah ±1.2 cm.
c. Kopi Liberika Daun lebar, besar, mengkilat, buah besar sampai 2/3 cm, tetapi biji kecil
(AAK, 1991). Pemanenan buah kopi
Pemanenan buah kopi dilakukan dengan cara memetik buah yang telah masak. Penentuan kematangan buah ditandai oleh perubahan warna kulit buah. Kulit buah berwarna hijau tua ketika masih muda, berwarna kuning ketika setengah masak dan berwarna merah saat masak penuh dan menjadi kehitamhitaman setelah masak penuh terlampaui (over ripe). Tanaman kopi tidak berbunga serentak dalam setahun, karena itu ada beberapa cara pemetikan:
1) Pemetikan pilih/selektif (petik merah) dilakukan terhadap buah masak. 2) Pemetikan setengah selektif dilakukan terhadap dompolan buah masak. 3) Pemetikan lelesan dilakukan terhadap buah kopi yang gugur karena
terlambat pemetikan. 4) Pemetikan racutan/rampasan merupakan pemetikan terhadap semua buah
kopi yang masih hijau, biasanya pada pemanenan akhir. (Ernawati, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Kematangan buah kopi dapat dilihat dari kekerasan daging buah. Buah kopi masak mempunyai daging buah lunak dan berlendir serta mengandung senyawa gula yang relatif lebih tinggi sehingga rasanya manis. Sebaliknya daging buah muda sedikit lebih keras, tidak berlendir dan rasanya tidak manis karena senyawa gula belum terbentuk secara maksimal. Secara teknis panen buah kopi masak memiliki keuntungan dibandingkan panen buah kopi muda, antara lain:
1. Mudah diproses karena kulitnya mudah terkelupas. 2. Rendemen hasil (perbandingan berat biji kopi beras per berat buah segar)
lebih tinggi. 3. Biji kopi lebih bernas sehingga ukuran biji lebih besar (tidak pipih). 4. Waktu pengeringan lebih cepat. 5. Warna biji dan cita rasanya lebih baik. (Budiman, 2012). Pengolahan kopi
Buah kopi biasanya dipasarkan dalam bentuk kopi beras, yaitu kopi kering yang sudah terlepas dari daging buah dan kulit arinya. Pengolahan buah kopi bertujuan untuk memisahkan biji kopi dari kulitnya dan mengeringkan biji tersebut sehingga diperoleh kopi beras dengan kadar air tertentu dan siap di pasarkan.
Kadar air kopi beras optimum adalah 10-13%. Bila kadar air kopi beras lebih dari 13%, biasanya akan mudah diserang cendawan, sedangkan bila kurang daro 10% akan mudah pecah. Pengolahan buah kopi hingga diperoleh kopi beras dengan kadar air 10-13% akan menurunkan bobot kopi hingga menjadi 12-22%,
Universitas Sumatera Utara
tergantung jenisnya. Bobot kopi robusta menurun hingga menjadi 22%, kopi arabika menjadi 18%, dan kopi liberika sekitar 12% (Najiyati dan Danarti, 2004).
Pengolahan buah kopi selama ini dikenal dua cara yaitu, pengolahan kopi buah kering (dry process) dan pengolahan buah kopi secara basah (wet process). Perbedaan kedua cara pengolahan buah kopi tersebut terletak pada adanya penggunaan air yang diperlukan untuk pengupasan kulit buah kopi maupun pencucian biji kopi (Rahardjo, 2012). Pengupasan kulit kopi
Pengupasan kulit buah kopi basah (pulping) merupakan salah satu tahapan proses pengolahan kopi yang membedakan antara pengolahan kopi secara basah dan kering. Pada pengolahan basah, buah kopi yang sudah mencapai tingkat kematangan yang optimal antara lain ditandai oleh kulit buah yang berwarna merah seragam dan segar harus segera dikupas dan dipisahkan dari bagian biji kopi berkulit cangkang.
Kulit buah basah dipisahkan dari komponen biji kopi berkulit cangkang karena adanya gaya gesek dan pengguntingan yang berlangsung didalam celah diantara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Rotor memiliki permukaan yang bertonjolan atau bergelembung (buble plate) yang dibuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Widyotomo, 2010).
Pulping bertujuan untuk memisahkan biji dari kulit buahnya sehingga diperoleh biji kopi yang masih terbungkus oleh kulit tanduknya. Pemisah kulit ini dilakukan dengan menggunakan mesin pulper. Saat ini dikenal beberapa jenis
Universitas Sumatera Utara
mesin pulper, tetapi yang sering digunakan adalah vis pulper dan raung pulper. Perbedaan kedua alat tersebut adalah vis pulper hanya berfungsi sebagai pengupas kulit saja, sehingga hasilnya harus difermentasi dan dicuci lagi. Sedangkan raung pulper berfungsi pula sebagai pencuci sehingga kopi yang keluar dari mesin tidak perlu lagi difermentasi dan dicuci lagi tetapi langsung masuk ke tahap pengeringan (Najiyati dan Danarti, 1997).
Bagian terpenting dari mesin pulper adalah silinder dan plat pememar. Melalui kedua bagian tersebut, kulit kopi terjepit dan terkupas. Terkadang buah kopi yang keluar dari mesin pulper kulitnya belum terkelupas seluruhnya. Oleh karena itu, kulit buah yang belum terkupas harus dikumpulkan, lalu dimasukkan ke mesin pulper lagi hingga seluruh kulit terkupas. Ruang antara silinder dan plat pememar harus dipersempit agar kulit buah kopi berukuran kecil dapat terkupas. Lubang tidak boleh terlalu sempit dan tidak boleh terlalu longgar. Lubang yang terlalu sempit akan mengakibatkan banyak biji yang pecah atau kulit tanduknya terkupas sehingga menghasilkan kopi bermutu rendah. Sebaliknya, lubang yang terlalu longgar mengakibatkan banyak kulit buah kopi yang tidak terkupas sehingga harus dimasukkan lagi ke mesin pulper (Najiyati dan Danarti, 2004).
Buah kopi dikupas kulitnya menggunakan mesin pengupas (pulper) yang digerakkan dengan tenaga manusia maupun mesin. Kulit buah yang masih tercampur dengan biji dipisahkan sampai diperoleh biji kopi yang bebas dari kulit buah. Saat pelaksanaan pengupasan kulit buah kopi sering kali dilakukan pemisahan buah yang terapung di atas air. Biasanya buah kopi yang mengapung merupakan biji kopi kosong atau tidak berisi biji (Rahardjo, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Umumnya, proses pengupasan kulit buah kopi basah yang digerakkan dengan sumber tenaga manual ataupun motor bakar. Unit pengupas merupakan komponen terpenting dari mesin pengupas kulit buah yang terdiri dari silinder berputar dan plat diam. Mekanisme kerja pengupasan kulit buah kopi serupa dengan proses pengguntingan, namun karena permukaan buah yang bulat dan licin, maka pengguntingan hanya terjadi pada komponen kulit buah yang memiliki sifat lunak (Widyotomo, dkk, 2011).
Penanganan atau pengelolaan lepas panen mempunyai beberapa kegiatan atau perlakuan yang sangat perlu diperhatikan, misalnya dalam hal pengeringan, penyortiran, pengolahan hasil (penghilangan kulit atau bagian-bagian yang dapat merusak mutu, pemisahan hasil yang baik dengan yang kurang baik), penyiapan hasil agar mudah digunakan atau diperdagangkan, penyimpanan hasil dalam wadah dan tempat (ruangan) yang memenuhi persyaratan agar tidak rusak mutunya (Kartasapoetra, 1994).
Kinerja mesin pengupas sangat tergantung pada kemasakan buah, keseragaman ukuran buah dan celah (gap) antara rotor dan stator. Mesin akan berfungsi dengan baik jika buah yang dikupas sudah cukup masak karena kulit dan daging buahnya lunak dan mudah terkelupas. Sebaliknya, buah muda relatif sulit dikupas. Lebar celah diatur sedemikian rupa menyesuaikan dengan ukuran buah kopi sehingga buah kopi yang ukurannya lebih besar dari lebar celah akan terkelupas. Buah kopi hasil panen sebaiknya dipisahkan atas dasar ukurannya sebelum dikupas supaya hasil kupasan lebih bersih dan jumlah biji pecahnya sedikit (Budiman, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Peranan Mekanisasi Pertanian Ilmu mekanisasi pertanian adalah ilmu yang mempelajari penguasaan dan
pemanfaatan bahan dan tenaga alam untuk mengembangkan daya kerja manusia dalam bidang pertanian, untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya (Sukirno, 1999).
Perlakuan terhadap suatu bahan sehingga berubah seperti yang dikehendaki, memerlukan suatu dasar pengetahuan operasi sebagai kesatuan operasi. Penetapan langsung pada hasil-hasil pertanian akan memerlukan berbagai alat-peralatan sebagai sarana dalam operasi masing-masing dan menghasilkan produk-produk yang dikehendaki. Maka dalam operasinya perlu diketahui pula berbagai peralatan pengolahan, metode, cara kerja alat-peralatan, perawatan, pengamanan dan lain sebagainya. Pengenalan alat-peralatan, operasi dan berbagai metode pengolahan akan sangat membantu dalam memilih, menetapkan cara-cara pengolahan yang tepat untuk berbagai komoditi yang beraneka ragam (Heddy, dkk, 1994).
Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah:
a. Mengurangi kejerihan kerja dan meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi.
Universitas Sumatera Utara
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi dan memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil (commersial farming).
e. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi sifat industri dan dapat mendorong tahap tinggal landas.
Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemulihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaanya tidak tepat hal sebaliknya akan terjadi (Rizaldi, 2006). Komponen Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Motor bakar
Motor bakar adalah mesin atau sumber tenaga yang digunakan untuk memutar silinder dengan tenaga sebesar 5 HP. Motor bakar bensin 5 PK dapat digunakan sebagai mesin pengupas tipe kecil dengan kapasitas 200-300 kg buah kopi per jam (Budiman, 2012). Poros putaran
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Menurut Sularso dan Suga (2004), hal-hal yang perlu diperhatikan didalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
Universitas Sumatera Utara
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya. 2. Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut. 3. Putaran kritis Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagianbagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya. 4. Korosi Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi. 5. Bahan poros Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis.
Universitas Sumatera Utara
Puli Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu : - Pulley datar Pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja dengan bentuk yang bervariasi. - Pulley mahkota Pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit menyudut sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya bermacam-macam menurut kegunaannya - Tipe lain Pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat pada sabuk penggeraknya. Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara: - Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar. - Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
Sabuk-V Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk-
V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan
Universitas Sumatera Utara
yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata (Sularso dan Suga, 2004).
Pabrik memperkirakan ketahanan sabuk V untuk industri, dapat dipakai untuk beberapa tahun. Berbeda dengan sabuk V untuk pertanian, yang mungkin hanya dipakai beberapa jam saja selama setahun, maka sabuk V pertanian harus lebih mampu menyalurkan data yang lebih besar dibandingkan sabuk V untuk industri. Sebuah sistem untuk mendesain sabuk V mesin-mesin pertanian berdasarkan tegangan puncak dan umur kelelahan (Daywin, dkk, 2008). Baut mur
Baut mur sebagai pengikat dan pemasang yang banyak digunakan adalah ulir segitiga (dengan putaran pengencangan kekanan). Baut dan mur pemasang untuk bagian-bagian yang berputar dengan arah jarum jam, dibuat berulir kekiri sehingga dijamin tidak akan terlepas waktu berputar. Baut dan mur dibuat dari bermacam-macam bahan seperti baja, kuningan, tembaga zinc, alumunium, dan berbagai macam-macam diameter dan panjang (Putra, dkk, 2008). Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan awet. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat seperti semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Sularso dan Suga, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Rotor dan stator Mesin pengupas kulit buah kopi basah (pulper) digunakan untuk
memisahkan atau melepaskan komponen kulit buah dari bagian kopi berkulit cangkang. Unit pengupas merupakan komponen terpenting dari mesin pengupas kulit buah kopi yang terdiri dari selinder berputar (rotor) yang memiliki permukaan bertonjolan dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Silinder berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam terbuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Widyotomo, 2010).
Pengupasan kulit buah berlangsung di dalam celah antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan pisau yang diam (stator). Silinder mempunyai profil permukaan yang bertonjolan atau sering disebut “buble plate”dan terbuat dari bahan logam lunak jenis tembaga.
Silinder digerakkan oleh sebuah motor bakar atau motor diesel. Mesin pengupas tipe kecil dengan kapasitas 200-300 kg buah kopi per jam digerakkan dengan motor bakar bensin 5 PK. Alat ini juga bisa dioperasikan secara manual (tanpa bantuan mesin), namun kapasitasnya turun menjadi 80-100 kg buah kopi per jam (Budiman, 2012).
Gaya tekan antara biji kopi dengan casing plat dan poros spine semakin berkurang dengan bertambahnya jarak celah. Berkurangnya gaya tekan akan berakibat semakin sedikit biji kopi yang dapat terkelupas karena proses pengupasan gaya tekan yang diberikan harus lebih besar dari kekuatan biji kulit kopi. Selain itu dengan semakin lebarnya jarak celah, maka gesekan antar biji kopi akan semakin berkurang (Amelia, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Mekanisme Pembuatan Alat Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja tekan atau baja cetak. Bila mana hal ini dapat dilakukan maka dapat mengurangi biaya pembuatan mesin dalam jumlah yang besar. Mesin akan semakin ringan, tetapi kekuatan dan keawetannya dipertahankan dan bahkan sering dapat ditingkatkan. Keberhasilan atau kegagalan suatu alat sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non logam (Smith dan Wilkes, 1990). Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha, Kg, Lt) per satuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi, satuan kapasitas kerja menjadi: Ha/kW. Jam, Kg/kW. Jam atau Lt/kW. Jam (Daywin, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga bulan Mei 2014 di
Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Bahan dan Alat
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah kopi arabika, rotor, stator, baut, mur, sekrup, mata pisau bentuk linear, mata pisau bentuk lengkung, mata pisau bentuk segitiga dan mata pisau bentuk setengah lingkaran.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pengupas kulit kopi mekanis, alat tulis, stopwatch, kalkulator, komputer, timbangan dan kamera. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor yaitu jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. 1. Faktor jarak rotor pada alat pengupas kulit kopi mekanis:
J1 = 0,8 cm J2 = 1,0 cm J3 = 1,2 cm J4 = 1,4 cm 2. Faktor variasi bentuk mata pisau pada alat pengupas kulit kopi mekanis: M1 = Mata pisau bentuk linear
Universitas Sumatera Utara
M2 = Mata pisau dengan bentuk lengkung
M3 = Mata pisau dengan bentuk segitiga
M4 = Mata pisau dengan bentuk setengah lingkaran
Banyaknya ulangan pada masing-masing perlakuan sebanyak tiga kali
ulangan. Sehingga kombinasi perlakuan (tc) sebanyak 4x4 = 16, maka jumlah
ulangan minimum perlakuan (n) adalah:
Tc (n-1) ≥ 15
16 (n-1) ≥ 15
16n- 16 ≥ 15
16n ≥ 31
n ≥ 1,93
n≈2
Pada penelitian ini jumlah ulangan dilakukan sebanyak 3 (tiga) kali maka
kombinasi perlakuan ada 16 (enam belas), yaitu:
1. J1M1
5. J2M1
9. J3M1
13. J4M1
2. J1M2
6. J2M2
10. J3M2
14. J4M2
3. J1M3
7. J2M3
11. J3M3
15. J4M3
4. J1M4
8. J2M4
12. J3M4
16. J4M4
Model Rancangan Penelitian Model rancangan penelitian yang akan digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL) faktorial Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk........................................................................................... (1)
dimana:
Universitas Sumatera Utara
Yijk = Hasil pengamatan dari faktor J pada taraf ke-i dan faktor M pada taraf ke-j dan ulangan ke-k.
µ = efek nilai tengah αi = efek dari faktor J pada taraf ke-i βj = efek dari faktor M pada taraf ke-j (αβ)ij = efek interaksi dari faktor J pada taraf ke-i dengan faktor M pada taraf
ke- j εijk = efek galat dari faktor J pada taraf ke-i dengan faktor M pada taraf ke-j
dengan ulangan ke-k Komponen Alat
Alat pengupas kulit kopi mekanis ini mempunyai beberapa komponen penting yaitu :
1. Rangka alat Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong kompo
SKRIPSI OLEH
ADELLA GINTING 100308044
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
UJI JARAK ROTOR DAN VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT PENGUPAS KULIT KOPI MEKANIS SILINDER TUNGGAL
SKRIPSI Oleh :
ADELLA GINTING 100308044/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua
Nazif Ichwan, STP, M.Si Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ADELLA GINTING: Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pengupasan kulit kopi masih terdapat sebagian biji kopi pecah dan buah kopi tidak terkupas. Mutu kopi dipengaruhi oleh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. Penelitian ini dilakukan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu jarak rotor (0,8, 1,0, 1,2 dan 1,4 cm) dan variasi bentuk mata pisau (linear, lengkung, segitiga dan setengah lingkaran).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak rotor memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Variasi bentuk mata pisau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali persentase biji kopi di pengeluaran kulit. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap semua perlakuan kecuali persentase kulit di pengeluaran biji dan persentase biji di pengeluaran kulit. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan dengan jarak 1,0 cm dengan bentuk mata pisau setengah lingkaran yang menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 170,787 Kg/jam, persentase buah kopi tidak terkupas sebesar 8,3%, persentase biji kopi pecah 2,8%, persentase biji di pengeluaran kulit 9,8% dan persentase kulit di pengeluaran biji 8,3%. Kata kunci: kopi, pengupasan, jarak rotor, mata pisau
ABSTRACT
ADELLA GINTING: Test of Rotor Gap and Varian of Blade Shape on Mechanical Coffee Pulper Equipment Singular Cylinder, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pulping of coffee there were still crushed coffee beans and unpeeled coffee. Quality of coffee affected by rotor gap and blade variation. This research was held to test the rotor gap and blade variation of parameters measured were on the effective capacity of the equipment, unpeeled beans percentage, crushed beans percentage, percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. This research using factorial completely randomized design with two factors which were rotor gap (0,8, 1,0, 1,2, 1,4 cm) and variant of blade (linear, curve, triangle and half of circle).
The result showed that the rotor gap had significantly affected all parameters. Variant of blade had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output. The interaction of the two factors had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. The best result was the combination at 1,0 cm gap with half of circle blade which resulted effective capacity in amount of 170,787 kg/hour, unpeeled beans percentage was 8,3%, crushed beans percentage was 2,8%, percentage beans in wet skin output was 9,8%, percentage wet skin in beans output was 8,3%. Key words: coffee, pulping, rotor gap, blade
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Adella Ginting dilahirkan di Berastagi pada tanggal 4 September 1992 dari ayah Rasmi Ginting dan ibu Alm. Jenda Mehuli Br Barus. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara.
Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Berastagi dan tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian Saringan Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian USU.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Karet (PPK) di PT. Perkebunan Nusantara III (PTPN III) Ribbed Smoke Sheet (RRS) Kebun Bandar Betsy, Kec. Bandar Huluan, Kab. Simalungun, Sumatera Utara dari tanggal 22 Juli hingga 10 Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul ”Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, saran dan kritikan berharga bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik, juga kepada kedua orang tua dan Andrias Ginting yang telah membantu dan memberikan dorongan kepada penulis. Tidak lupa juga penulis mengucapkan terimakasih kepada Everedy Ginting dan Andal Adios Ginting yang telah bersedia membantu biaya penulis selama perkuliahan berlangsung hingga selesai serta teman-teman yang membantu penulis selama penelitian.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Mei 2014 Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK .......................................................................................................... i ABSTRACT........................................................................................................ i RIWAYAT HIDUP............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii DAFTAR TABEL............................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii PENDAHULUAN Latar belakang..................................................................................................... 1 Tujuan penelitian................................................................................................. 3 Kegunaan penelitian............................................................................................ 4 Hipotesis penelitian............................................................................................. 4 Batasan penelitian ............................................................................................... 4 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 5 Kopi..................................................................................................................... 5
Perkembangan kopi.................................................................................... 5 Botani tanaman kopi .................................................................................. 6 Jenis tanaman kopi..................................................................................... 6 Pemanenan buah kopi ................................................................................ 7 Pengolahan kopi......................................................................................... 8 Pengupasan kulit kopi ................................................................................ 9 Peranan Mekanisasi Pertanian............................................................................. 12 Komponen Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis.................................................. 13 Motor bakar................................................................................................ 13 Poros Putaran ............................................................................................. 13 Puli ............................................................................................................. 15 Sabuk V...................................................................................................... 15 Baut mur..................................................................................................... 16 Bantalan ..................................................................................................... 16 Rotor dan stator.......................................................................................... 17 Mekanisme Pembuatan Alat ............................................................................... 18 Kapasitas Kerja Alat Dan Mesin Pertanian......................................................... 18 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat .............................................................................................. 19 Bahan dan Alat.................................................................................................... 19 Metode Penelitian .............................................................................................. 19 Model Rancangan Penelitian............................................................................... 20 Komponen Alat ................................................................................................... 21 Persiapan Penelitian ............................................................................................ 22 Prosedur Penelitian ............................................................................................. 23 Parameter Penelitian .......................................................................................... 24 Kapasitas efektif alat.................................................................................. 24 Persentase buah tidak terkupas ................................................................. 24
Universitas Sumatera Utara
Persentase biji kopi pecah.......................................................................... 24 Persentase biji keluar di pengeluaran kulit ................................................ 24 Persentase kulit buah keluar di pengeluaran biji ....................................... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau ............................................ 26 Kapasitas Efektif Alat .......................................................................................... 32 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 32 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 35 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 36 Persentase Buah Tidak Terkupas ......................................................................... 39 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 39 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 41 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 44 Persentase Biji Kopi Pecah .................................................................................. 46 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 46 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 48 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 49 Persentase Biji Keluar di Pengeluaran Kulit........................................................ 51 Persentase Kulit Keluar di Pengeluaran Biji........................................................ 52 Pengaruh jarak rotor dan stator ................................................................... 52 Pengaruh variasi bentuk mata pisau............................................................ 53 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau.......... 55 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .......................................................................................................... 56 Saran..................................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Pengaruh jarak rotor dan stator terhadap parameter yang diamati............... 27 2. Pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati ....... 28 3. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efetif alat ...................................................................................................... 33 4. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas
efektif Alat .............................................................................................................. 35 5. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau
terhadap kapasitas efektif alat ................................................................................ 37
6. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak terkupas ...................................................................................... 39
7. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas.................................................................... 41
8. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas ..................................................... 44
9. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah ............................................................................................. 46
10. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi pecah ........................................................................... 48
11. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap biji kopi pecah .............................................................................. 50
12. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji ................................................................... 52
13. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji.................................................. 54
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Mata pisau bentuk linear ........................................................................... 30 2. Mata pisau bentuk lengkung ...................................................................... 31 3. Mata pisau bentuk segitiga......................................................................... 31 4. Mata pisau bentuk setengah lingkaran ....................................................... 32 5. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efektif alat ................ 34 6. Hubungan variasi bentuk mata pisau dengan kapasitas efektif alat........... 36 7. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas
efektif alat .................................................................................................. 38 8. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak
terkupas ..................................................................................................... 40 9. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah yang
tidak terkupas ............................................................................................ 43 10. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap
persentase buah yang tidak terkupas ......................................................... 45 11. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah ...... 47 12. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi
Pecah ......................................................................................................... 49 13. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap
persentase biji kopi pecah ......................................................................... 51 14. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit
di pengeluaran biji..................................................................................... 53 15. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit
di pengeluaran biji..................................................................................... 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Flowchart penelitian .................................................................................. 60 2. Data pengamatan kapasitas efektif alat (kg/jam) ....................................... 61 3. Data pengamatan persentase buah tidak terkupas (%)............................... 62 4. Data pengamatanpersentase biji kopi pecah (%) ....................................... 63 5. Data pengamatan persentase biji kopi di pengeluaran kulit (%)................ 64 6. Data pengamatan persentase kulit kopi di pengeluaran biji (%)................ 65 7. Data analisis ekonomi ................................................................................ 66 8. Gambar alat pengupas kulit kopi mekanis ................................................. 74 9. Gambar teknik alat ..................................................................................... 76 10. Dokumentasi penelitian............................................................................ 84
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ADELLA GINTING: Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pengupasan kulit kopi masih terdapat sebagian biji kopi pecah dan buah kopi tidak terkupas. Mutu kopi dipengaruhi oleh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. Penelitian ini dilakukan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu jarak rotor (0,8, 1,0, 1,2 dan 1,4 cm) dan variasi bentuk mata pisau (linear, lengkung, segitiga dan setengah lingkaran).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak rotor memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Variasi bentuk mata pisau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali persentase biji kopi di pengeluaran kulit. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap semua perlakuan kecuali persentase kulit di pengeluaran biji dan persentase biji di pengeluaran kulit. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan dengan jarak 1,0 cm dengan bentuk mata pisau setengah lingkaran yang menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 170,787 Kg/jam, persentase buah kopi tidak terkupas sebesar 8,3%, persentase biji kopi pecah 2,8%, persentase biji di pengeluaran kulit 9,8% dan persentase kulit di pengeluaran biji 8,3%. Kata kunci: kopi, pengupasan, jarak rotor, mata pisau
ABSTRACT
ADELLA GINTING: Test of Rotor Gap and Varian of Blade Shape on Mechanical Coffee Pulper Equipment Singular Cylinder, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN.
Pulping of coffee there were still crushed coffee beans and unpeeled coffee. Quality of coffee affected by rotor gap and blade variation. This research was held to test the rotor gap and blade variation of parameters measured were on the effective capacity of the equipment, unpeeled beans percentage, crushed beans percentage, percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. This research using factorial completely randomized design with two factors which were rotor gap (0,8, 1,0, 1,2, 1,4 cm) and variant of blade (linear, curve, triangle and half of circle).
The result showed that the rotor gap had significantly affected all parameters. Variant of blade had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output. The interaction of the two factors had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. The best result was the combination at 1,0 cm gap with half of circle blade which resulted effective capacity in amount of 170,787 kg/hour, unpeeled beans percentage was 8,3%, crushed beans percentage was 2,8%, percentage beans in wet skin output was 9,8%, percentage wet skin in beans output was 8,3%. Key words: coffee, pulping, rotor gap, blade
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kopi merupakan salah satu komoditas penting di dalam perdagangan
dunia yang melibatkan beberapa negara produsen dan banyak negara konsumen. Kopi, meskipun bukan merupakan tanaman asli Indonesia, tanaman ini mempunyai peranan penting dalam industri perkebunan di Indonesia. Areal perkebunan kopi di Indonesia pada tahun 2010 mencapai lebih dari 1,210 juta hektar dengan total produksi sebesar 686.921 ton dimana 96% diantaranya adalah areal perkebunan kopi rakyat, dengan jumlah petani yang terlibat sebanyak 1.881.694 KK. Laju perkembangan areal kopi di Indonesia rata-rata mencapai sebesar 2,11 % per Tahun (Ditjenbun, 2012).
Bagi petani, kopi mempunyai peranan yang sangat penting karena kopi mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Kopi telah menjadi sumber pendapatan bagi mereka. Tanpa perlu pemeliharaan dan perawatan yang khusus, produksi kopi yang dihasilkan lumayan untuk menambah penghasilan. Jika pemeliharaan dan perawatan dilakukan cukup baik maka usaha bertani kopi akan mendapat keuntungan yang lebih besar.
Salah satu dari proses pengolahan kopi yang memerlukan penerapan teknologi pascapanen adalah proses pengupasan kulit kopi basah atau daging buah. Pada perkebunan rakyat Indonesia, pengolahan pengupasan kulit kopi pada umumnya masih menggunakan alat pengupas kulit kopi manual dan semi mekanis. Alat ini digerakkan oleh tenaga manusia untuk memisahkan antara kulit
Universitas Sumatera Utara
kopi basah dengan biji kopi sehingga memiliki keterbatasan dalam kapasitas hasilnya (Simanullang, 2013).
Untuk meningkatkan produksi pertanian, proses produksi yang meliputi prapanen sampai pascapanen memerlukan dukungan berbagai sarana dan prasarana yang efektif, diantaranya adalah dukungan alat dan mesin pertanian. Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan harus memiliki penanganan pascapanen yang baik. Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih sederhana dan terbuat dari kayu kemudian berkembang menjadi bahan logam. Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang kompleks. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumberdaya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi secara langsung perkembangan dari alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).
Keberhasilan penanganan pascapanen sangat tergantung dari mutu bahan baku dari kegiatan proses produksi/budidaya, karena itu penanganan proses produksi di kebun juga harus memperhatikan dan menerapkan prinsip-prinsip cara budidaya yang baik dan benar. Sehingga dapat menjadi jaminan bagi konsumen, bahwa produk yang dipasarkan diperoleh dari hasil serangkaian proses yang efisien, produktif dan ramah lingkungan. Dengan demikian petani akan mendapatkan nilai tambah berupa insentif peningkatan harga dan jaminan pasar yang memadai (Ditjenbun, 2012).
Pada umumnya, alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper) yang beredar di masyarakat merupakan alat pengupas kulit kopi semi mekanis. Kelemahan alat
Universitas Sumatera Utara
tersebut yaitu masih banyak terdapat biji pecah, buah kopi yang tidak terkelupas kulitnya, dari corong pengeluaran kulit terikut biji dan dari corong pengularan biji terikut kulit. Biji pecah merupakan salah satu cacat mutu dari biji kopi.
Pada alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper), rotor dan stator merupakan komponen yang sangat penting. Karena kedua komponen ini yang menentukan mutu hasil dan kapasitas produksi kopi tersebut. Jarak antara kedua komponen ini sangat berpengaruh terhadap kualitas hasil biji kopi. Apabila jaraknya terlalu dekat ataupun sempit maka biji kopi yang dihasilkan pecah (cacat) dan apabila jaraknya terlalu jauh maka buah kopi tidak terkelupas.
Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya dimana alat pengupas kulit kopi mekanis (pulper) tersebut hanya menggunakan satu jenis mata pisau pengupas. Pada penelitian ini, akan dilakukan pengupas kulit kopi dengan menggunakan variasi bentuk mata pisau yang berbeda-beda yakni bentuk lengkung, bentuk segitiga dan bentuk setengah lingkaran. Hal ini dikarenakan diduga adanya pengaruh variasi mata pisau terhadap kapasitas produksi yang dihasilkan oleh alat pengupas kulit kopi mekanis tersebut. Dan diharapkan dengan penggunaan mata pisau yang bervariasi dapat meningkatkan kapasitas produksi pada alat pengupas kulit kopi mekanis.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji.
Universitas Sumatera Utara
Kegunaan Penelitian 1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. 2. Bagi mahasiswa sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pengupas kulit kopi mekanis. 3. Bagi masyarakat sebagai informasi bagi pihak-pihak yang membutuhkan terutama petani kopi.
Hipotesis Penelitian Diduga ada pengaruh jarak antara rotor dan stator juga variasi bentuk mata
pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase biji tidak terkelupas, persentase biji pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Batasan Masalah
Pengujian hanya dilakukan pada komoditi kopi arabika.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kopi Kopi merupakan suatu jenis tanaman tropis yang dapat tumbuh dimana
saja, terkecuali pada tempat-tempat yang terlalu tinggi dengan temperatur yang sangat dingin atau pada daerah-daerah tandus yang memang tidak cocok bagi kehidupan tanaman. Mutu kopi yang baik sangat tergantung pada jenis bibit yang ditanam, keadaan iklim, tinggi tempat dan lain-lain. semua ini dapat mempengaruhi perkembangan hama dan penyakit pada tanaman tersebut, cuaca juga sangat berpengaruh terhadap produksi kopi (AAK, 1991).
Perkembangan kopi Tanaman kopi mulai dikenal di benua Afrika dari Etiopia. Pada mulanya,
tanaman kopi belum dibudidayakan secara sempurna oleh penduduk dan masih tumbuh liar di hutan-hutan dataran tinggi. Minuman kopi sangat digemari oleh bangsa Etiopia dan Abessinia karena berkhasiat menyegarkan badan. Oleh karena itu, ketika mengembara ke wilayah-wilayah lain, buah kopi juga ikut dibawa dan tersebar, antara lain ke negara-negara Arab, Persia (sekarang Irak) hingga Yaman. Sejak ditemukannya cara pengolahan buah kopi yang lebih baik, kopi pun menjadi terkenal hingga tersebar ke berbagai negara di Eropa, Asia, dan Amerika (Najiyati dan Danarti, 2004).
Tanaman kopi bukan tanaman asli Indonesia, melainkan jenis tanaman yang berasal dari benua Afrika. Tanaman kopi pertama kali dibawa ke pulau Jawa pada tahun 1696, tetapi pada saat itu dilakukan masih dalam taraf percobaan. Di Jawa, tanaman kopi mendapat perhatian secara sepenuhnya baru pada tahun 1699,
Universitas Sumatera Utara
karena tanaman tersebut dapat berkembang dan berproduksi dengan baik. Bibit
kopi Indonesia didatangkan dari Yaman. Pada waktu itu jenis yang didatangkan
adalah kopi arabika (AAK, 1991).
Botani tanaman kopi
Kopi (Coffea spp) adalah spesies tanaman berbentuk pohon yang termasuk
dalam famili Rubiaceae dan genus Coffea. Tanaman ini tumbuhnya tegak,
bercabang dan bila dibiarkan tumbuh dapat mencapai tinggi 12 m. Daunnya bulat
telur dengan ujung agak meruncing. Daun tumbuh berhadapan pada batang,
cabang, dan ranting-rantingnya (Najiyati dan Danarti, 1997).
Adapun sistem taksonomi kopi secara lengkap:
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Tumbuhan penghasil biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (tumbuhan berkeping dua/dikotil)
Sub Kelas : Asteridae
Ordo
: Rubiales
Famili
: Rubiaceae (suku kopi-kopian)
Genus
: Coffea
Spesies
: Coffea sp.
(Rahardjo, 2012).
Jenis tanaman kopi
Beberapa jenis kopi secara umum seperti yang terdapat di bawah ini yaitu:
Universitas Sumatera Utara
a. Kopi Arabika Kopi yang berdaun kecil, halus mengkilat, panjang daun 12-15 cm x 6 cm, panjang buah 1,5 cm.
b. Kopi Canephora (Robusta) Berdaun besar, panjang daun lebih dari 20 cm x 10 cm bergelombang, sedangkan panjang buah ±1.2 cm.
c. Kopi Liberika Daun lebar, besar, mengkilat, buah besar sampai 2/3 cm, tetapi biji kecil
(AAK, 1991). Pemanenan buah kopi
Pemanenan buah kopi dilakukan dengan cara memetik buah yang telah masak. Penentuan kematangan buah ditandai oleh perubahan warna kulit buah. Kulit buah berwarna hijau tua ketika masih muda, berwarna kuning ketika setengah masak dan berwarna merah saat masak penuh dan menjadi kehitamhitaman setelah masak penuh terlampaui (over ripe). Tanaman kopi tidak berbunga serentak dalam setahun, karena itu ada beberapa cara pemetikan:
1) Pemetikan pilih/selektif (petik merah) dilakukan terhadap buah masak. 2) Pemetikan setengah selektif dilakukan terhadap dompolan buah masak. 3) Pemetikan lelesan dilakukan terhadap buah kopi yang gugur karena
terlambat pemetikan. 4) Pemetikan racutan/rampasan merupakan pemetikan terhadap semua buah
kopi yang masih hijau, biasanya pada pemanenan akhir. (Ernawati, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Kematangan buah kopi dapat dilihat dari kekerasan daging buah. Buah kopi masak mempunyai daging buah lunak dan berlendir serta mengandung senyawa gula yang relatif lebih tinggi sehingga rasanya manis. Sebaliknya daging buah muda sedikit lebih keras, tidak berlendir dan rasanya tidak manis karena senyawa gula belum terbentuk secara maksimal. Secara teknis panen buah kopi masak memiliki keuntungan dibandingkan panen buah kopi muda, antara lain:
1. Mudah diproses karena kulitnya mudah terkelupas. 2. Rendemen hasil (perbandingan berat biji kopi beras per berat buah segar)
lebih tinggi. 3. Biji kopi lebih bernas sehingga ukuran biji lebih besar (tidak pipih). 4. Waktu pengeringan lebih cepat. 5. Warna biji dan cita rasanya lebih baik. (Budiman, 2012). Pengolahan kopi
Buah kopi biasanya dipasarkan dalam bentuk kopi beras, yaitu kopi kering yang sudah terlepas dari daging buah dan kulit arinya. Pengolahan buah kopi bertujuan untuk memisahkan biji kopi dari kulitnya dan mengeringkan biji tersebut sehingga diperoleh kopi beras dengan kadar air tertentu dan siap di pasarkan.
Kadar air kopi beras optimum adalah 10-13%. Bila kadar air kopi beras lebih dari 13%, biasanya akan mudah diserang cendawan, sedangkan bila kurang daro 10% akan mudah pecah. Pengolahan buah kopi hingga diperoleh kopi beras dengan kadar air 10-13% akan menurunkan bobot kopi hingga menjadi 12-22%,
Universitas Sumatera Utara
tergantung jenisnya. Bobot kopi robusta menurun hingga menjadi 22%, kopi arabika menjadi 18%, dan kopi liberika sekitar 12% (Najiyati dan Danarti, 2004).
Pengolahan buah kopi selama ini dikenal dua cara yaitu, pengolahan kopi buah kering (dry process) dan pengolahan buah kopi secara basah (wet process). Perbedaan kedua cara pengolahan buah kopi tersebut terletak pada adanya penggunaan air yang diperlukan untuk pengupasan kulit buah kopi maupun pencucian biji kopi (Rahardjo, 2012). Pengupasan kulit kopi
Pengupasan kulit buah kopi basah (pulping) merupakan salah satu tahapan proses pengolahan kopi yang membedakan antara pengolahan kopi secara basah dan kering. Pada pengolahan basah, buah kopi yang sudah mencapai tingkat kematangan yang optimal antara lain ditandai oleh kulit buah yang berwarna merah seragam dan segar harus segera dikupas dan dipisahkan dari bagian biji kopi berkulit cangkang.
Kulit buah basah dipisahkan dari komponen biji kopi berkulit cangkang karena adanya gaya gesek dan pengguntingan yang berlangsung didalam celah diantara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Rotor memiliki permukaan yang bertonjolan atau bergelembung (buble plate) yang dibuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Widyotomo, 2010).
Pulping bertujuan untuk memisahkan biji dari kulit buahnya sehingga diperoleh biji kopi yang masih terbungkus oleh kulit tanduknya. Pemisah kulit ini dilakukan dengan menggunakan mesin pulper. Saat ini dikenal beberapa jenis
Universitas Sumatera Utara
mesin pulper, tetapi yang sering digunakan adalah vis pulper dan raung pulper. Perbedaan kedua alat tersebut adalah vis pulper hanya berfungsi sebagai pengupas kulit saja, sehingga hasilnya harus difermentasi dan dicuci lagi. Sedangkan raung pulper berfungsi pula sebagai pencuci sehingga kopi yang keluar dari mesin tidak perlu lagi difermentasi dan dicuci lagi tetapi langsung masuk ke tahap pengeringan (Najiyati dan Danarti, 1997).
Bagian terpenting dari mesin pulper adalah silinder dan plat pememar. Melalui kedua bagian tersebut, kulit kopi terjepit dan terkupas. Terkadang buah kopi yang keluar dari mesin pulper kulitnya belum terkelupas seluruhnya. Oleh karena itu, kulit buah yang belum terkupas harus dikumpulkan, lalu dimasukkan ke mesin pulper lagi hingga seluruh kulit terkupas. Ruang antara silinder dan plat pememar harus dipersempit agar kulit buah kopi berukuran kecil dapat terkupas. Lubang tidak boleh terlalu sempit dan tidak boleh terlalu longgar. Lubang yang terlalu sempit akan mengakibatkan banyak biji yang pecah atau kulit tanduknya terkupas sehingga menghasilkan kopi bermutu rendah. Sebaliknya, lubang yang terlalu longgar mengakibatkan banyak kulit buah kopi yang tidak terkupas sehingga harus dimasukkan lagi ke mesin pulper (Najiyati dan Danarti, 2004).
Buah kopi dikupas kulitnya menggunakan mesin pengupas (pulper) yang digerakkan dengan tenaga manusia maupun mesin. Kulit buah yang masih tercampur dengan biji dipisahkan sampai diperoleh biji kopi yang bebas dari kulit buah. Saat pelaksanaan pengupasan kulit buah kopi sering kali dilakukan pemisahan buah yang terapung di atas air. Biasanya buah kopi yang mengapung merupakan biji kopi kosong atau tidak berisi biji (Rahardjo, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Umumnya, proses pengupasan kulit buah kopi basah yang digerakkan dengan sumber tenaga manual ataupun motor bakar. Unit pengupas merupakan komponen terpenting dari mesin pengupas kulit buah yang terdiri dari silinder berputar dan plat diam. Mekanisme kerja pengupasan kulit buah kopi serupa dengan proses pengguntingan, namun karena permukaan buah yang bulat dan licin, maka pengguntingan hanya terjadi pada komponen kulit buah yang memiliki sifat lunak (Widyotomo, dkk, 2011).
Penanganan atau pengelolaan lepas panen mempunyai beberapa kegiatan atau perlakuan yang sangat perlu diperhatikan, misalnya dalam hal pengeringan, penyortiran, pengolahan hasil (penghilangan kulit atau bagian-bagian yang dapat merusak mutu, pemisahan hasil yang baik dengan yang kurang baik), penyiapan hasil agar mudah digunakan atau diperdagangkan, penyimpanan hasil dalam wadah dan tempat (ruangan) yang memenuhi persyaratan agar tidak rusak mutunya (Kartasapoetra, 1994).
Kinerja mesin pengupas sangat tergantung pada kemasakan buah, keseragaman ukuran buah dan celah (gap) antara rotor dan stator. Mesin akan berfungsi dengan baik jika buah yang dikupas sudah cukup masak karena kulit dan daging buahnya lunak dan mudah terkelupas. Sebaliknya, buah muda relatif sulit dikupas. Lebar celah diatur sedemikian rupa menyesuaikan dengan ukuran buah kopi sehingga buah kopi yang ukurannya lebih besar dari lebar celah akan terkelupas. Buah kopi hasil panen sebaiknya dipisahkan atas dasar ukurannya sebelum dikupas supaya hasil kupasan lebih bersih dan jumlah biji pecahnya sedikit (Budiman, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Peranan Mekanisasi Pertanian Ilmu mekanisasi pertanian adalah ilmu yang mempelajari penguasaan dan
pemanfaatan bahan dan tenaga alam untuk mengembangkan daya kerja manusia dalam bidang pertanian, untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya (Sukirno, 1999).
Perlakuan terhadap suatu bahan sehingga berubah seperti yang dikehendaki, memerlukan suatu dasar pengetahuan operasi sebagai kesatuan operasi. Penetapan langsung pada hasil-hasil pertanian akan memerlukan berbagai alat-peralatan sebagai sarana dalam operasi masing-masing dan menghasilkan produk-produk yang dikehendaki. Maka dalam operasinya perlu diketahui pula berbagai peralatan pengolahan, metode, cara kerja alat-peralatan, perawatan, pengamanan dan lain sebagainya. Pengenalan alat-peralatan, operasi dan berbagai metode pengolahan akan sangat membantu dalam memilih, menetapkan cara-cara pengolahan yang tepat untuk berbagai komoditi yang beraneka ragam (Heddy, dkk, 1994).
Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah:
a. Mengurangi kejerihan kerja dan meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi.
Universitas Sumatera Utara
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi dan memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil (commersial farming).
e. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi sifat industri dan dapat mendorong tahap tinggal landas.
Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemulihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaanya tidak tepat hal sebaliknya akan terjadi (Rizaldi, 2006). Komponen Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Motor bakar
Motor bakar adalah mesin atau sumber tenaga yang digunakan untuk memutar silinder dengan tenaga sebesar 5 HP. Motor bakar bensin 5 PK dapat digunakan sebagai mesin pengupas tipe kecil dengan kapasitas 200-300 kg buah kopi per jam (Budiman, 2012). Poros putaran
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Menurut Sularso dan Suga (2004), hal-hal yang perlu diperhatikan didalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
Universitas Sumatera Utara
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya. 2. Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut. 3. Putaran kritis Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagianbagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya. 4. Korosi Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi. 5. Bahan poros Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis.
Universitas Sumatera Utara
Puli Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu : - Pulley datar Pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja dengan bentuk yang bervariasi. - Pulley mahkota Pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit menyudut sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya bermacam-macam menurut kegunaannya - Tipe lain Pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat pada sabuk penggeraknya. Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara: - Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar. - Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
Sabuk-V Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk-
V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan
Universitas Sumatera Utara
yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata (Sularso dan Suga, 2004).
Pabrik memperkirakan ketahanan sabuk V untuk industri, dapat dipakai untuk beberapa tahun. Berbeda dengan sabuk V untuk pertanian, yang mungkin hanya dipakai beberapa jam saja selama setahun, maka sabuk V pertanian harus lebih mampu menyalurkan data yang lebih besar dibandingkan sabuk V untuk industri. Sebuah sistem untuk mendesain sabuk V mesin-mesin pertanian berdasarkan tegangan puncak dan umur kelelahan (Daywin, dkk, 2008). Baut mur
Baut mur sebagai pengikat dan pemasang yang banyak digunakan adalah ulir segitiga (dengan putaran pengencangan kekanan). Baut dan mur pemasang untuk bagian-bagian yang berputar dengan arah jarum jam, dibuat berulir kekiri sehingga dijamin tidak akan terlepas waktu berputar. Baut dan mur dibuat dari bermacam-macam bahan seperti baja, kuningan, tembaga zinc, alumunium, dan berbagai macam-macam diameter dan panjang (Putra, dkk, 2008). Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan awet. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat seperti semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Sularso dan Suga, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Rotor dan stator Mesin pengupas kulit buah kopi basah (pulper) digunakan untuk
memisahkan atau melepaskan komponen kulit buah dari bagian kopi berkulit cangkang. Unit pengupas merupakan komponen terpenting dari mesin pengupas kulit buah kopi yang terdiri dari selinder berputar (rotor) yang memiliki permukaan bertonjolan dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Silinder berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam terbuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Widyotomo, 2010).
Pengupasan kulit buah berlangsung di dalam celah antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan pisau yang diam (stator). Silinder mempunyai profil permukaan yang bertonjolan atau sering disebut “buble plate”dan terbuat dari bahan logam lunak jenis tembaga.
Silinder digerakkan oleh sebuah motor bakar atau motor diesel. Mesin pengupas tipe kecil dengan kapasitas 200-300 kg buah kopi per jam digerakkan dengan motor bakar bensin 5 PK. Alat ini juga bisa dioperasikan secara manual (tanpa bantuan mesin), namun kapasitasnya turun menjadi 80-100 kg buah kopi per jam (Budiman, 2012).
Gaya tekan antara biji kopi dengan casing plat dan poros spine semakin berkurang dengan bertambahnya jarak celah. Berkurangnya gaya tekan akan berakibat semakin sedikit biji kopi yang dapat terkelupas karena proses pengupasan gaya tekan yang diberikan harus lebih besar dari kekuatan biji kulit kopi. Selain itu dengan semakin lebarnya jarak celah, maka gesekan antar biji kopi akan semakin berkurang (Amelia, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Mekanisme Pembuatan Alat Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja tekan atau baja cetak. Bila mana hal ini dapat dilakukan maka dapat mengurangi biaya pembuatan mesin dalam jumlah yang besar. Mesin akan semakin ringan, tetapi kekuatan dan keawetannya dipertahankan dan bahkan sering dapat ditingkatkan. Keberhasilan atau kegagalan suatu alat sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non logam (Smith dan Wilkes, 1990). Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha, Kg, Lt) per satuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi, satuan kapasitas kerja menjadi: Ha/kW. Jam, Kg/kW. Jam atau Lt/kW. Jam (Daywin, dkk, 2008).
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga bulan Mei 2014 di
Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Bahan dan Alat
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah kopi arabika, rotor, stator, baut, mur, sekrup, mata pisau bentuk linear, mata pisau bentuk lengkung, mata pisau bentuk segitiga dan mata pisau bentuk setengah lingkaran.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pengupas kulit kopi mekanis, alat tulis, stopwatch, kalkulator, komputer, timbangan dan kamera. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor yaitu jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. 1. Faktor jarak rotor pada alat pengupas kulit kopi mekanis:
J1 = 0,8 cm J2 = 1,0 cm J3 = 1,2 cm J4 = 1,4 cm 2. Faktor variasi bentuk mata pisau pada alat pengupas kulit kopi mekanis: M1 = Mata pisau bentuk linear
Universitas Sumatera Utara
M2 = Mata pisau dengan bentuk lengkung
M3 = Mata pisau dengan bentuk segitiga
M4 = Mata pisau dengan bentuk setengah lingkaran
Banyaknya ulangan pada masing-masing perlakuan sebanyak tiga kali
ulangan. Sehingga kombinasi perlakuan (tc) sebanyak 4x4 = 16, maka jumlah
ulangan minimum perlakuan (n) adalah:
Tc (n-1) ≥ 15
16 (n-1) ≥ 15
16n- 16 ≥ 15
16n ≥ 31
n ≥ 1,93
n≈2
Pada penelitian ini jumlah ulangan dilakukan sebanyak 3 (tiga) kali maka
kombinasi perlakuan ada 16 (enam belas), yaitu:
1. J1M1
5. J2M1
9. J3M1
13. J4M1
2. J1M2
6. J2M2
10. J3M2
14. J4M2
3. J1M3
7. J2M3
11. J3M3
15. J4M3
4. J1M4
8. J2M4
12. J3M4
16. J4M4
Model Rancangan Penelitian Model rancangan penelitian yang akan digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL) faktorial Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk........................................................................................... (1)
dimana:
Universitas Sumatera Utara
Yijk = Hasil pengamatan dari faktor J pada taraf ke-i dan faktor M pada taraf ke-j dan ulangan ke-k.
µ = efek nilai tengah αi = efek dari faktor J pada taraf ke-i βj = efek dari faktor M pada taraf ke-j (αβ)ij = efek interaksi dari faktor J pada taraf ke-i dengan faktor M pada taraf
ke- j εijk = efek galat dari faktor J pada taraf ke-i dengan faktor M pada taraf ke-j
dengan ulangan ke-k Komponen Alat
Alat pengupas kulit kopi mekanis ini mempunyai beberapa komponen penting yaitu :
1. Rangka alat Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong kompo