PROTOTYPE MESIN PENGERING ROTARY UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PRODUK INDUSTRI GARAM MEJA Ariawan Wahyu Pratomo 1) , Iwan Hermawan 2) dan Muhammad Nahar 3)
PROTOTYPE MESIN PENGERING ROTARY UNTUK MENINGKATKAN
KUALITAS PRODUK INDUSTRI GARAM MEJA
Ariawan Wahyu Pratomo 1)
, Iwan Hermawan
2) dan Muhammad Nahar 3)1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Soedarto, SH,
Semarang, Kode Pos 50275
2,3
Jurusan Tata Niaga, Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Soedarto, SH, Semarang, Kode Pos 50275
E-mail: ariawanwhp@yahoo.co.id
Abstract
Salt is the strategic product, because most of people consume it daily. Salt industries in Pati
- Rembang region usually produce briquette and powder salt. The main problem of small salt
industries is to dry the salt. The existing machine applies direct heating system in the end of
rotary drum. This method cause the product contaminated by burner smoke. In order to the
research aims to develop rotary salt dryer using indirect heating system. The methods of the
research are designing rotary dryer machine, implementing the design into the applicative
machine, testing the machine performance and testing the salt product processed by the
machine. The results are prototype of rotary salt dryer with specification; the main dimension
is 100x600x150 cm, driven by an electric motor 3 PK and using twice nozzle burner. The
machine capacity is 235 kg/hour. The salt product is the first quality salt consumption based
on SNI No. 01-3556-2000 (The maximum water percentage = 7%, The percentage of NaCl
> 94%).
Keywords: machine, dryer, rotary, powder salt
Abstrak
Garam adalah produk strategis, karena hampir setiap orang menkonsumsi garam setiap hari.
Industri garam di daerah Pati – Rembang biasanya memproduksi garam briket dan garam
meja. Permasalahan utama pada UKM garam adalah di proses pengeringannya. Mesin yang
banyak digunakan menggunakan sistem pemanasan langsung pada ujung drum. Metode ini
menyebabkan produk terkontaminasi asap burner. Oleh karena itu penelitian ini akan
mengembangkan mesin pengering garam rotary dengan sistem pemanasan tidak langsung.
Metode dalam penelitian ini meliputi membuat desain mesin pengering rotary,
mengimplementasikan desain menjadi mesin yang aplikatif, menguji performa mesin dan
menguji produk hasil proses mesin. Hasil penelitian ini adalah mesin pengering garam rotary
dengan spesifikasi; dimensi utama 100x600x150 cm, penggerak motor listrik 3PK, dan
menggunakan burner 2 nosel. Kapasitas mesin 236 kg/jam. Produk garam meja yang
dihasilkan termasuk garam konsumsi kw. 1 berdasarkan SNI No. 01-3556-2000 (kadar air
max = 7%, NaCl > 94%).Kata Kunci: mesin, pengering, rotary, garam meja PENDAHULUAN
Garam merupakan salah satu sumber kebutuhan elektrolit tubuh dan merupakan komponen penyedap pangan favorit yang digunakan di seluruh dunia. Indonesia merupakan negara maritim, namun demikian usaha meningkatkan produksi garam belum optimal, termasuk usaha meningkatkan kualitasnya. Konsekwensinya Indonesia masih menjadi pengimpor garam (Purbani D, 2012). Garam di Indonesia masih menjadi masalah nasional, dimana lonjakan kebutuhan yang meningkat seiring dengan peningkatan pertumbuhan penduduk dan industri (Mahdi A, 2009). Permasalan impor ini sebenarnya dapat ditutup dengan produksi garam lokal, mengingat Indonesia memiliki pantai garis pantai yang panjang dan beriklim tropis, akan tetapi faktanya produksi garam lokal masih banyak masalah baik secara kualitas maupun kuantitas. Solusi problem kualitas dan kuantitas produk garam harusnya bisa diatasi dengan mekanisasi industri garam yang berbasis pada pengembangan riset. Namun demikian, penelitian yang berkaitan dengan mekanisasi industri garam masih sangat terbatas. Beberapa penelitian yang berkaitan dengan mekanisasi industri garam diantarnya; Studi Pengaruh Proses Pencucian Garam Terhadap Komposisi dan Stabilitas Yodium Garam Konsumsi (Nelson S, 2002), Studi Laju Pengeringan Garam (Gigih I & Fauzi A, 2009), Prototype Mesin Pencetak Garam Briket Otomatis Dengan Sistem Crankshaft Penggerak Motor Listrik 2 PK (Ariawan dkk., 2014). Keterbatasan pengembangan teknologi produksi garam khususnya yang aplikatif untuk industri kecil menengah di daerah sentra industri garam, tentunya menyulitkan
IKM garam untuk bersaing dengan produk garam impor.
Salah satu sentra industri garam nasional adalah daerah pantura Jawa Tengah (Pati- Rembang). Produk utamanya adalah garam meja dan briket. Khusus untuk produksi garam meja, permasalahan yang dihadapi industri/ UKM di pantura Jateng adalah pada proses pengeringan. Mesin pengering yang digunakan oleh UKM mempunyai kendala pada tingkat kekeringan yang tidak optimal dan kontaminasi produk oleh asap burner sehingga menyebabkan produk reject. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan merancang bangun mesin pengering garam yang efektif.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun mesin pengering garam sistem rotary dengan sistem pemanasan tidak langsung, menguji performa mesin hasil rancang bangun dan menguji produk garam yang diproses oleh mesin hasil penelitian serta membandingkan dengan hasil pemrosesan mesin yang selama ini digunakan oleh UKM garam di daerah Pati - Rembang. Sistem pemanas dalam penelitian ini mengaplikasikan burner hasil sebelumnya (Ariawan, 2012), sehingga diharapkan menghasilkan panas yang optimal dengan biaya ekonomis.
METODE PENELITIAN
Tahapan dalam penelitian ini meliputi; membuat desain mesin pengering garam rotary, mengimplementasikan desain menjadi mesin yang aplikatif, menguji performa mesin dan menguji produk hasil proses mesin.
Desain mesin pengering rotary menggunakan metode dan tahapan proses perancangan sebagai berikut:
Gambar 1. Tahapan Perancangan
Sumber : Joseph E.Shigley & Larry D.Mitchell,1995, diolah Hasil rancangan kemudian diemplementasikan menjadi produk mesin pengering garam rotary yang aplikatif untuk UKM. Mesin pengering yang dibuat mengacu pada kriteria-kriteria; material yang digunakan tidak korosif dan aman bagi bahan pangan, menggunakan komponen mesin standar yang mudah didapat dipasaran sehingga menghemat biaya pembuatan, proses pengeringan efektif dan higienis (tidak terkontaminasi asap burner).
Tahapan penelitian berikutnya adalah menguji kinerja mesin hasil penelitian dan kualitas produknya, serta membandingkan dengan produk hasil mesin pengering yang saat ini umum digunakan oleh UKM garam. Pengujian dalam hal ini fokus pada kapasitas mesin dengan acuan parameter-parameter seting mesin yang bisa menghasilkan produk garam kw. 1 sesuai standar SNI. Pengujian kualitas produk meliputi kadar air dan NaCl, dengan mengujikan sampel produk garam hasil pengeringan ke laboratorium Kimia fakultas MIPA Undip.
Gambar 2. Desain Mesin Pengering Garam Rotary
HASIL DAN PEMBAHASANBerdasarkan hasil survey dilapangan dapat di inventarisir beberapa permasalahan mesin pengering garam rotary yang umum digunakan oleh UKM garam di daerah Pati- Rembang (Gambar 3). Permasalahan tersebut diantaranya; material drum plat stainless kualitas rendah bahkan plat besi sehingga mudah berkarat, flens sambungan drum kurang bisa menahan beban pemuaian akibat panas, sistem penggerak roda gigi jarang dipasaran dan kontruksinya ditengah sehingga mudah macet akibat pemuaian drum, pemanasan sistem langsung dengan nyala burner ditengah drum sehingga produk garam rentan terkontaminasi asap burner dan sisa bahan bakar yang tidak terbakar sempurna, drum tidak diisolasi sehingga losses pemanasannya tinggi.
Gambar 3. Mesin Pengering Rotary UKM Garam
Sebagai solusi permasalahan tersebut, penelitian ini membuat rancangan (Gambar 2) kemudian mengimplementasikan hasil rancangan menjadi produk mesin pengering garam rotary (Gambar 3). Spesifikasi mesin yang dihasilkan; dimensi utama 100x600x150 cm, material drum SS 304 anti karat dan food grade, menggunakan kontruksi flens tegak sehingga kuat menahan pemuaian drum akibat panas, sistem penggerak drum menggunakan roda gigi standar dan kontruksinya tidak menyatu pada drum putar sehingga tidak mudah macet, pemanasan tidak langsung dan menggunakan burner hasil penelitian sebelumnya yang teruji efektif, drum utama diselubungi sehingga losses pemanasan bisa dikurangi.
Gambar 4. Mesin Pengering Garam Rotary Hasil Penelitian
Mesin hasil penelitian selanjutnya diuji kinerjanya. Pengujian fokus pada uji kapasitas mesin dengan parameter-parameter pengujian; material input garam dengan kadar air 10- 15%, putaran drum 10 rpm, kemiringan mesin rotary 5 derajat, sistem pemanasan dengan memanaskan drum yang berputar pada bagian bawah dan menghembuskan udara panas pada ujung drum disisi keluar produk. Hasil pengujian kapasitas disajikan pada tabel 1. Selain data kapasitas mesin, dari hasil pengujian didapatkan data bahwa produk garam hasil pengeringan mesin ini secara fisik putih bersih karena tidak terkontaminasi asap maupun sisa bahan bakar burner yang tidak terbakar sempurna. Penggunaan burner hasil penelitian sebelumnya serta penambahan selubung ternyata mampu mengatasi kebutuhan panas pengeringan. Hal ini sekaligus menjawab keraguan UKM garam bahwa dengan sistem pemanasan tidak langsung dikhawatirkan tidak mampu mengeringkan garam secara baik sesuai kapasitas produksi ekonomis. Hasil pengujian kapasitas mesin pengering rotary dengan pemanasan tidak langsung ternyata relative sama dengan standar kapasitas ekonomis UKM garam (1 – 1.5 ton per 7 jam)
Tabel 1 Hasil Pengujian Kapasitas Mesin
Pengujian Kapasitas (kg/jam) Pengujian I 236 Pengujian II 232 Pengujian III 240 Rata-Rata 236 Produk hasil pemrosesan mesin diatas kemudian dilakukan pengujian kualitasnya.
Pengujian ini dilakukan dengan mengambil sampel produk hasil mesin penelitian, disamping itu sebagai pembanding dilakukan juga pengujian sampel dari hasil mesin pengering yang digunakan UKM garam. Proses pengujian meliputi kadar air dan NaCl. Hasil pengujian disajikan dalam tabel 2.
Tabel 2 Hasil Pengujian Kadar Air dan NaCl Produk Garam dari Proses Pengeringan
Kode Sampel (Produk) NaCl(%) Air (%) 1a (UKM A)
90.65
6.93 1b (UKM A)
89.90
4.09 2a (Hasil Penelitian)
95.56
1.50 2b (Hasil Penelitian)
96.40
1.78 3a (UKM B)
90.39
4.49 3b (UKM B)
89.13
5.39 Sumber: Data hasil pengujian Lab. Analitik Jurusan Kimia FMIPA Undip diolah,
Tahun 2015 Dari data hasil pengujian pada tabel 2 dapat dilihat bahwa kualitas produk hasil mesin penelitian masuk kategori kw1 (sesuai standar SNI) baik dalam hal kadar air maupun kadar NaCl. Sedangkan hasil produk dari pengering UKM garam menunjukkan bahwa secara kadar air masuk kw 1, namun kadar NaCl tidak mencapai standar kw1, hal ini dimungkinkan karena dengan sistem pemanasan langsung ada zat kontaminan yang bisa terbawa pada produk garam.
SIMPULAN
Dari hasil penelitian dan pengujian dapat dibuat kesimpulan:
1. Luaran dari penelitian ini adalah mesin pengering garam rotary dengan spesifikasi; dimensi utama 100x600x150 cm, penggerak utama motor listrik 3 PK, sistem pemanasan tidak langsung, sumber pemanasan burner 2 nozel.
2. Mesin pengering rotary bias berfungsi baik untuk mengeringkan garam tabur (garam meja)
3. Hasil pengujian kinerja mesin menunjukkan mesin pengering garam rotary penelitian ini mempunyai kapasitas rata-rata sekitar 236 kg/jam
4. Hasil pengujian terhadap kualitas prouduk output mesin mesin pengering garam rotary penelitian ini menunjukkan bahwa produknya masuk kriteria kw 1 dalam hal kadar air dan kadar NaCl berdasarkan standar SNI No. 01-3556-2000 (kadar air max = 7%, NaCl > 94%)
SARAN
Untuk mendapatkan hasil yang lebih optimum baik dari segi kualitas maupun kuantitas, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan perlatan ukur yang lebih lengkap dan akurat untuk mendapatkan data parameter-parameter setingan mesin yang terbaik.
DAFTAR PUSTAKA
Ariawan W.P. (2012). Rancang Bangun Burner Berbahan Bakar Oli Bekas untuk Pengecoran Kuningan. Jurnal Rekayasa Mesin, 7, 1-4. Joseph E. Shigley & Larry D. Mitchell. (1995). Perencanaan Teknik Mesin. Erlangga , Jakarta. Ariawan W.P., V.S Tripriyo, Iwan H. (2014). Prototype Mesin Pencetak Garam Briket
Otomatis Dengan Sistem Crankshaft Penggerak Motor Listrik 2 PK. Proseding
SNAST 2014 , B-139.
Gigih Imam & Fauzi Anwar. (2009). [PDF Document]. Studi Laju Pengeringan Garam.
Dikutip dari ITS-Undergraduate-8711-2304100001-Presentation.pdf. Mahdi A. (2009). Upaya Peningkatan Produksi & Kualitas Garam. Nasional. Staf Divisi Pengembangan Produk – PT. Garam (Persero), Surabaya.
Nelson Saksono. (2002). Studi Pengaruh Proses Pencucian Garam Terhadap Komposisi dan Stabilitas Yodium Garam Konsumsi. Makara Teknologi, 6(1), 7–16.
Purbani D. (2012). Proses Pembentukan Kristalisasi Garam. Pusat Riset Wilayah Laut dan Sumberdaya Non-hayati. Badan Riset Kelautan dan Perikanan. http://www.oocities.org/trisaktigeology84/Garam.pdf. Diakses: 5 Maret 2013.