BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS - Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Mesin Peraga Pemrosesan Fermentasi Kedelai

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada bab ini akan dijelaskan tentang hasil pengujian terhadap mesin yang

  telah dirancang, beserta dengan analisis dari hasil tersebut. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kerja dari mesin yang dirancang dapat sesuai dengan kriteria tingkat keberhasilan dari spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan dengan menguji bahan yang dipakai yaitu kedelai, dan pengujian mesin berdasarkan tujuh Tahap yang dijalankan.

4.1. Pengujian Kedelai

  Pengujian kedelai dilakukan dengan metode merendam kedelai kering yang direbus selama 30 menit dan direndam selama satu malam. Kedelai ditimbang beratnya ketika kedelai masih kering dan setelah mengalami proses perendaman. Pengujian ini dilakukan sebanyak lima kali.

Tabel 4.1. Berat Kedelai Sebelum Dan Sesudah Direndam. Berat Kedelai Kering Berat Kedelai Direbus Perbandingan Berat (Kg) dan direndam(Kg) (%)

  0,5 1,05 210 0,5 1,12 224 0,5 1,02 204 0,5 0,98 196 0,5 1 200

  Jadi dari tabel didapat berat kedelai akan bertambah sekitar ±200%, karena kedelai kering telah menyerap air dan mengembang.

4.2. Pengujian Mesin

  Pengujian mesin dilakukan dengan metode membagi proses yang dijalankan oleh mesin mejadi tujuh tahapan antara lain:

  1. Tahap pertama adalah tahap penggilingan kedelai.

  2. Tahap kedua adalah tahap pencucian kedelai.

  3. Tahap ketiga adalah tahap pembuangan air.

  4. Tahap keempat adalah tahap pengeringan kedelai.

  5. Tahap kelima adalah tahap pengeringan kedelai.

  6. Tahap keenam adalah tahap pendistribusian kedelai.

  7. Tahap ketujuh adalah tahap pembungkusan kedelai.

4.2.1. Pengujian Tahap Penggilingan

  Berat Kedelai Masuk Kepenggiling(Kg)

Tabel 4.2. Berat Kedelai Masuk Dan Keluar Penggiling.

  Perbandingan Berat (%)

  0,2 0,19

  95 0,2 0,19

  95 0,2 0,19

  95 0,2 0,19

  95 0,2 0,19

  95 Jadi dari tabel diketahui kedelai yang tersangkut didalam mesin penggiling ±10 gram kedelai.

  Dari hasil penggilingan didapat kondisi kedelai yang telah terbelah atau pecah menjadi dua serta sudah terkelupas kulit arinya, karena kedelai berhasil digiling oleh mesin dengan baik.

  Pengujian pada tahap ini dilakukan dengan menguji hasil kedelai yang telah digiling menggunakan mesin penggiling. Metode yang dilakukan dengan menggunakan 200 gram kedelai yang telah direndam dan dikukus. Kedelai tersebut dipilih yang baik dan masih utuh sampai 200 gram. Kedelai dimasukan kedalam mesin penggiling dan ditimbang berat sebelum dan sesudah digiling. Pengujian dilakukan sebanyak lima kali.

  Berat Kedelai Keluar Dari Penggiling(Kg)

Gambar 4.1. Kedelai Terbelah.

  Dari hasil penggilingan didapat pula kondisi kedelai yang masih utuh dan belum terkelupas kulit arinya, dikarenakan kedelai belum berhasil digiling oleh oleh mesin. Kondisi ini terjadi karena kedelai tersebut ukurannya lebih kecil sehingga tidak ikut terjepit bersama dengan kedelai yang lain ketika sedang digiling, dan juga karena tidak terjepit secara sempurna.

Gambar 4.2. Kedelai Utuh.

  Dari hasil penggilingan didapat pula kondisi kedelai yang menjadi hancur, dikarenakan kedelai terlalu terjepit saat proses penggilingan.

Gambar 4.3 Kedelai Hancur.

  Dari ketiga kondisi itu kemudian ditimbang berat kedelai yang berhasil terbelah dan pecah menjadi dua, kedelai yang masih utuh, dan kedelai yang hancur. Dilakukan tiga kali pengujian dengan 200 gram kedelai.

Tabel 4.3. Berat Kedelai Sesudah Digiling Dalam 3 Kondisi Kedelai. Berat Kedelai Keluar (Kg) Berat Kedelai Terbelah (Kg) Berat Kedelai Utuh (Kg) Berat Kedelai Hancur (Kg) Berat Keluar Banding Terbelah (%) Berat Masuk Banding Terbelah (%)

  0,19 0,16 0,03 0,01

  84

  80 0,19 0,16 0,03 0,01

  84

  80 0,19 0,15 0,03 0,02

  79

  75 0,19 0,16 0,03

  0.01

  84

  80 0,19 0,15 0,04 0,01

  79

  75 Jadi dari tabel didapat 79-84% dari 200 gram kedelai yang keluar dari mesin penggiling berhasil terbelah. Sisanya sekitar 5% tersangkut di mesin penggiling, 10-15% kedelai masih utuh dan 5% kedelai dalam kondisi hancur. Memang tidak mungkin untuk mendapatkan 100% hasil keluaran dari mesin penggiling berhasil terbelah, tanpa ada yang masih utuh, hancur ataupun tersangkut. Namun dengan hasil 80% lebih kedelai dapat terbelah maka mesin penggiling dianggap mampu bekerja dengan baik.

4.2.2. Pengujian Tahap Pencucian

  Pada tahap ini pengujian meliputi pengukura debit air yang dikeluakan oleh pompa galon, menghitung rpm pengaduk dan mengitung banyaknya kulit ari kedelai yang dibuang dalam tahap pencucian ini.

  Mengukur debit air dilakukan dengan metode mengisi air dalam galon hingga penuh. Air dari galon kemudian dikeluarkan menggunakan pompa yang di dihidupkankan setelah 1 menit pompa dimatikan. Setelah 1 menit banyaknya air diukur dengan menggunakan gelas ukur, pengujian dilakukan sebanyak lima kali dan didapat hasil.

Tabel 4.4. Debit Pompa Air.

  

Waktu Volume Air Debit Air

(s) (L) (L/s)

  60 5,2 0,087 60 4,7 0,078 60 4,9 0,082 60 5,3 0,088 60 4,7 0,078 Jadi rata-rata dalam waktu 1 menit pompa dapat mengeluarkan ±5 liter air.

  Bila pompa air diatur supaya ON dalam waktu 2 menit, maka pompa akan mengeluarkan 10 liter air dari dalam galon.

  Mengukur rpm pengaduk dengan tinggi 16 cm dan panjang pengaduk sirip pengaduk 17 cm. Pengujian dilakukan dengan menghitung banyaknya putaran pengaduk dalam 1 menit dengan kondisi wadah tanpa kedelai, dengan 200 gram kedelai saja dan dengan berisi air serta 200 gram.

Tabel 4.5. Rps(Rotasi Per Detik) Pengaduk. Waktu Tanpa Kedelai Dengan 200 g Dengan 200 g (s) (rps) Kedelai Kedelai + air (rps) (rps)

  60 0,47 0,45 0,33 60 0,47 0,45 0,37 60 0,47 0,47 0,33 60 0,47 0,43 0,33 60 0,47 0,45 0,35

  Jadi banyaknya putaran pengaduk dalam 1 menit untuk: 1.

  Tanpa kedelai yaitu 0,47*60 = 28 putaran.

  2. Dengan 200 gram kedelai yaitu 0,45*60 = 27 putaran.

  3. Dengan 200 gram kedelai dan berisi air yaitu 0,34*60 = 20 putaran. Jumlah kulit ari kedelai yang dibuang ketika tahap pencucian sangat sulit untuk diukur beratnya, karena berat kulit ari tersebut sangatlah ringan. Namun dari pengamatan yang dilakukan dalam beberapa kali pengujian dapat disimpulkan sekitar 50-60% kulit ari kedelai terbuang saat tahap pencucian. Semakin banyak kulit ari kedelai yang dibuang maka kualitas tempe akan semakin baik. Meskipun dalam pencucian tidak mungkin dapat membuang 100% kulit ari kedelai namun disarankan kulit ari kedelai yang dibuang sebanyak 80-90%.

4.2.3. Pengujian Tahap Pembuangan air

  Pada tahap ini pengujian dilakukan untuk mencari waktu yang diperlukan supaya air di dalam wadah bagian dalam dapat terkuras sampai habis. Air dalam wadah habis karena terdapat beberapa lubang kecil dibawah wadah tersebut. Pengujian dilakukan sebanyak lima kali untuk menentukan waktu pada tahap pembuangan air.

Tabel 4.6. Waktu Pembuangan Air.

  

Pengujian Waktu

(s)

  1 103 2 115 3 100 4 107 5 118

  Jadi dari tabel di atas dapat diukur rata-rata waktu untuk mengatur waktu pada tahap pembuangan air

  = 108,6 s

  Maka pengaturan waktu pada tahap pembuangan air di dalam perancangan sistem diatur menjadi 120 detik atau 2 menit.

4.2.4. Pengujian Tahap Pengeringan

  Pada tahap ini akan diuji dengan mencari waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan kedelai dalam kondisi basah supaya menjadi kering dengan menggunakan blower, agar kedelai dapat dicampur dengan menggunakan ragi. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dengan 200 gram kedelai didalam wadah bagian dalam mesin pengaduk. Diamati kondisi kedelai sampai dianggap sudah siap untuk dicampur ragi.

Tabel 4.7. Waktu Pengeringan Kedelai Dengan Blower.

  

Pengujian Waktu

(s)

  1 300 2 300 3 300 4 300 5 300 Jadi dari hasil pengaturan waktu pada perancangan sistem untuk tahap pengeringan kedelai diatur selama 300 s atau 5 menit.

  4.2.5. Pengujian Tahap Peragian

  Pengujian dilakukan untuk mengukur banyaknya ragi yang ditaburkan oleh alat peragi. Metode dilakukan dengan mengisi wadah ragi dengan ragi sebanyak 5 gram dan dihitung waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan ragi didalam wadah peragi. Pengujian dilakukan sebanyak lima kali, motor peragi dinyalakan dan diamati sampai ragi tidak jatuh dari wadah ragi.

Tabel 4.8. Waktu Motor Peragian.

  Pengujian Waktu (s)

  1

  16

  2

  15

  3

  13

  4

  15

  5

  12 Jadi dari tabel didapat rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan 1 gram ragi dalam wadah ragi = 14,2 detik.

  Jika motor peragi diatur ON setiap 4 detik, maka penentuan waktu tahap peragian 14,2*4 = 57 detik. Sehingga pada perancangan sistem waktu peragian diatur selama 60 detik.

  4.2.6. Pengujian Tahap Pendistribusian

  Pengujian meliputi pengitungan waktu yang diperlukan pintu buka-tutup untuk membuka dan menutup pintu sampai mencapai limiter serta menguji perubahan kecepatan konveyor terhadap tegangan.

  Pengujian waktu untuk membuka dan menutup pintu dilakukan sebanyak lima kali. Waktu dihitung sampai tuas yang menempel pada pintu menyentuh limit

  switch .

Tabel 4.9. Waktu Buka dan Tutup Pintu.

  65 Jadi didapat waktu rata-rata untuk buka dan untuk tutup pintu Buka

  12

  40 11 3,64

  10

  40 14 2,86

  8

  40 17 2,35

  6

  40 22 1,81

  4

  Tegangan (volt) Panjang Belt (cm) Waktu Tempuh (s) Kecepatan Konveyor (cm/s)

Tabel 4.10. Kecepatan Konveyor.

  Pengujian untuk kecepatan putar konveyor dilakukan dengan cara variasi input tegangan pada konveyor. Metode pengujian dengan menggunakan panjang belt 40 cm dan menghitung waktu tempuh suatu benda dari satu ujung belt sampai ke ujung belt lainnya. Pengujian dilakukan dengan lima tegangan input yang berbeda.

  63,4 detik Tutup = 66,2 detik Dengan waktu yang didapat ini dapat diatur pembatas waktu untuk gerakan pintu membuka dan dan menutup pada perancangan sistem.

  =

  64

  Pengujian Waktu Buka Pintu

(s)

Waktu Tutup Pintu

  5

  65

  62

  4

  66

  65

  3

  68

  62

  2

  67

  64

  1

  (s)

  40 9 4,44 Dengan variasi tegangan dapat ditentukan kecepatan koveyor untuk mengatur jumlah kedelai yang didistribusikan ke dalam pembungkus plastik.

4.2.7. Pengujian Tahap Pembungkusan

  Pengujian dilakukan untuk mengetahui banyaknya kedelai yang masuk dalam pembungkus yang didistribusikan dengan menggunakan konveyor. Pengujian dilakukan sebanyak lima kali dan ditimbang berat isi didalam plastik pembungkus.

Tabel 4.11. Berat Kedelai Di Dalam Pembungkus.

  Pengujian Berat isi (Kg)

  1 0,14 2 0,13 3 0,14 4 0,14 5 0,15

  Jadi dari tabel didapat rata-rata kedelai yang masuk kedalam pembungkus sebanyak = 0,14 kg. Dengan kedelai awal 0,2 kg dan hanya tersisa 0,14 kg kedelai didalam pembungkus maka didapat banyaknya kedelai yang tertinggal = 0,2-0,14 = 0,06 kg. Jadi kedelai yang tertinggal di mesin sekitar 0,06 kg atau sekitar 30% dari kedelai yang diolah.

4.3. Pengujian Seven Segment

  Pengujian seven Segment dilakukan dengan menampilkan urutan tahapan- tahapan yang dilakukan oleh mesin. Dengan tahapan sebagai berikut:

  1. Tahap Penggilingan Kedelai  Durasi timer dari 0 detik hingga 30 detik, seven segment menampilkan angka satu.

  2. Tahap Pencucian Kedelai  Durasi timer dari 30 detik hingga 90 detik, seven segment menampilkan angka dua.

  3. Tahap Pembuangan Air  Durasi timer dari 90 detik hingga 210 detik, seven segment menampilkan angka tiga.

  4. Tahap Pengeringan  Durasi timer dari 210 detik hingga 510 detik, seven segment menampilkan angka empat.

  5. Tahap Peragian  Durasi timer dari 510 detik hingga 570 detik, seven segment menampilkan angka lima.

  6. Tahap Pendistribusian  Durasi timer dari 570 detik hingga 690 detik, seven segment menampilkan angka enam.

  7. Tahap Pembungkusan  Durasi timer dari 690 detik hingga 750 detik, seven segment menampilkan angka tujuh.