Pengaruh Beberapa Ukuran Diameter Pulley Pada Pemeras Santan Sistem Screw Press
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Kelapa
Ada 3 teori menyatakan tentang daerah asal tanaman kelapa. Teori
pertama memperkirakan bahwa kelapa adalah salah satu anggota genus Cocos
seperti yang tumbuh di Amerika, dan daerah asalnya adalah lembah-lembah
Andes di Columbia, Amerika Serikat. Dari sinilah pada zaman prasejarah kelapa
menyebar dibawa oleh penjelajah-penjelajah di kawasan Pasifik. Teori kedua
beranggapan bahwa kelapa berasal dari daerah pantai kawasan Amerika Tengah,
dimana dengan perantaraan arus lautan terbawa dan menyebar ke pulau-pulau
Samudera Pasifik. Teori ketiga menyatakan bahwa daerah asal kelapa adalah
suatu kawasan di Asia Selatan atau Malaysia atau mungkin Pasifik Barat.
Berlawanan dengan teori kedua, menurut teori ketiga ini dari kawasan terakhir
itulah kelapa menyebar ke pantai-pantai barat benua Amerika, terutama pada
daerah tropis (Warisno, 1998).
Botani Tanaman Kelapa
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Palmales
Famili : Palmae
Genus : Cocos
Species : Cocos nucifera
Universitas Sumatera Utara
Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur
pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus
yang lain (Suhardiman, 1999).
Kondisi Perkelapaan di Indonesia
Tanaman kelapa merupakan tanaman asli daerah tropis dan dapat
ditemukan di seluruh wilayah Indonesia mulai daerah pesisir pantai hingga daerah
pegunungan yang agak tinggi. Bagi rakyat Indonesia kelapa merupakan salah satu
komoditas terpenting dan merupakan sumber pendapatan yang dapat diandalkan
dari pemanfaatan tanah pekarangan. Tanaman kelapa diperkirakan berasal dari
Amerika Selatan. Tanaman kelapa telah dibudidayakan di sekitar Lembah Andes
di
Kolombia,
Amerika
Selatan
sejak
ribuan
tahun
sebelum
masehi
(Warisno, 1998).
Santan
Santan adalah cairan yang diperoleh dengan melakukan pemerasan
terhadap daging buah kelapa parut. Cara manual pemerasan santan yaitu dengan
menggunakan tenaga manusia untuk memeras kain pembungkus yang berisi
parutan kelapa. Dengan cara ini diperoleh santan perasan pertama sedikit lebih
daripada 50% berat daging buah kelapa parutan mula-mula. Ampas yang
dihasilkan masih dapat memberikan sejumlah santan lagi, dengan cara menumbuk
ampas tersebut dengan mortar kayu, memeras hasil tumbukan setelah menambah
air sesuai dengan proporsi yang dikehendaki (misalnya 2 bagian ampas : 1 bagian
air) selanjutnya diperas ulang kemudian hasil yang diperoleh dapat dicampur
dengan perasan pertama (Suhardiyono, 1987).
Universitas Sumatera Utara
Menurut Dachlan (1984) untuk memperoleh santan dapat dilakukan
dengan berbagai metode. Setiap metode menghasilkan kadar santan yang
berbeda‒beda. Hasil ekstraksi santan dipengaruhi oleh cara pemerasannya.
Pemerasan dengan tangan dapat diekstrak santan sebanyak 52,9 %, dengan waring
blender sebanyak 61 %, dengan kempa hidrolik sebanyak 70,3 % serta kombinasi
ketiganya dapat diperoleh ekstrak santan sebanyak 72,5 %. Komposisi santan
berbeda tergantung dari komposisi daging buah kelapa yang digunakan dan
jumlah air yang ditambahkan.
Dengan memperbesar tekanan, dapat menaikkan jumlah santan yang
diperoleh, walaupun dalam jumlah terbatas. Dibawah ini menunjukkan pengaruh
tekanan terhadap santan yang diperoleh seperti yang diyatakan dalam tabel berikut
Tabel 1. Pengaruh tekanan terhadap santan yang diperoleh
Tekanan
Santan yang diperoleh
Kg/cm2
Psi
ml/100 gr
Range
Press tangan
Press tangan
daging buah
140
2.000
63,7
62,5 – 67,5
350
5.000
73,1
70,0 – 77,5
700
10.000
77,1
75,0 – 82,5
910
13.000
79,0
77,5 - 83,5
Untuk memperoleh santan yang lebih banyak, dilakukan dengan penambahan air.
Walaupun dengan adanya penambahan air atau tidak, jumlah minyak di dalam
santan kira-kira sama. Santan yang diperoleh dari proses higienis dapat disimpan
dalam keadaan tetap segar dan baik selama 3-4 hari jika ditempatkan ke dalam
lemari pendingin segera setelah diekstraksi (Suhardiyono, 1987).
Santan murni secara alami mengandung sekitar 54% air, 35% lemak dan
11% padatan tanpa lemak (karbohidrat ± 6%, protein ± 4% dan padatan lain) yang
dikategorikan sebagai emulsi minyak dalam air. Santan kelapa memiliki kadar air,
protein dan lemak yang cukup tinggi sehingga santan mudah mengalami
Universitas Sumatera Utara
kerusakan fisik. Hal tersebut dikarenakan pemisahan emulsi menjadi dua fase,
yaitu fase kaya minyak (krim) dan kaya air (skim). Pemisahan emulsi tersebut
umumnya terjadi dalam waktu 5-10 jam sejak pembuatan santan Hal ini
disebabkan oleh kandungan air dan lemak yang tinggi pada santan sehingga
emulsi menjadi tidak stabil. Sifat ini merupakan masalah utama pada industri
pengolahan santan yang menyebabkan penilaian konsumen terhadap produk
menjadi rendah (Tangsuphoom dan Coupland, 2005).
Santan mengandung air, protein serta lemak yang cukup tinggi. Hal ini
mengakibatkan santan mudah mengalami kerusakan. Hal ini sesuai pernyataan
Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa apabila proses pemerasan kelapa parut
menjadi santan tidak higienis maka akan terdapat beberapa bentuk kerusakan yang
akan terjadi pada santan yaitu terjadi perubahan aroma dan menguningnya santan.
Kerusakan yang terjadi pada santan dapat berupa pemisahan fase, koagulasi
lemak, off flavor maupun oksidasi lemak. Bentuk kerusakan, terutama ketengikan
yang paling penting adalah disebabkan oleh oksigen udara terhadap lemak. Secara
fisik santan kelapa tidak stabil dan cenderung terpisah menjadi dua fase. Santan
kelapa akan terpisah ke dalam fase kaya minyak (krim) dan fase kaya air (skim)
dalam waktu 5-10 jam (Jirapeangtong et al., 2008).
Manfaat Santan
Santan adalah cairan putih kental yang dihasilkan dari kelapa yang diparut
dan kemudian diperas bersama air. Santan mengandung lemak dan digunakan
sebagai perasa yang menyedapkan makanan. Santan penting bagi metabolisme
tubuh karena mengandung vitamin-vitamin yang larut dalam lemak, yaitu vitamin
A, D, E, dan K serta provitamin A (karoten). Di samping itu, santan mengandung
Universitas Sumatera Utara
sejumlah asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Manfaat kesehatan dari
santan dikaitkan dengan kandungan asam laurat yang diduga bersifat antibakteri,
antifungi, dan antivirus, disamping berkhasiat mengendalikan kolesterol jahat dan
bermanfaat bagi kesehatan jantung (Sinaga, 2011).
Beberapa hasil penelitian juga mengungkapkan bahwa konsumsi lemak
kelapa dalam diet dapat menormalisasi lemak tubuh, melindungi terhadap
kerusakan hati karena alkohol serta memperbaiki sistem kekebalan tubuh. Hal ini
tentu saja akan membuat posisi lemak kelapa (termasuk santan) menjadi lebih
kompetitif untuk digunakan kembali dalam industri pangan, seperti industri
bakery maupun snack food. Bentuk produk olahan/awetan santan seperti tepung
santan, krim santan atau santan kemasan telah cukup populer di masyarakat
(Chiewchan, et.all., 2006).
Komponen Mesin Pemeras Santan Kelapa Sistem Screw Press
Saluran pemasukan bahan
Saluran pemasukan bahan merupakan lubang tempat untuk memasukkan
kelapa parut yang akan diambil santan nya dengan sistem screw press.
Motor listrik
Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor
litrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan separti mesin untuk
menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas
angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996)
Universitas Sumatera Utara
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik.
Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang
disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari
magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan
tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan
sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada
suatu kedudukan yang tetap. Selain itu motor listrik mempunyai keuntungan
sebagai berikut:
1. Dapat dihidupkan hanya dengan memutar saklar.
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan.
3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu
mengukur polusi lingkungannya dan membuat ventilasi. Tetapi di ruang yang
berbahaya terhadap percikan api, perlu digunakan motor listrik agar tidak terjadi
kebakaran (Soenarta dan Furuhama, 2002).
Untuk mendapatkan torsi motor, digunanakan persamaan dibawah ini:
T=
�,�� × �
…………………………………………………………………(1)
�
dimana:
P
= Daya motor (watt)
T
= Torsi (Nm )
n
= Running speed (rpm)
9,55 = Konstanta
Konstanta untuk konversi horsepower menjadi foot pounds per menit dan kerja
per putaran (work per revolution) menjadi torsi. Angka di atas didapatkan dari
percobaan yang dilakukan James Watt untuk mengukur kekuatan kuda dan
Universitas Sumatera Utara
menstandarisasikannya
sebagai horsepower.
Dalam Satuan Internasional,
dinyatakan bahwa 1 HP = 745,7 Watt (Nm/s) (Oberg, et.all., 2004).
Pulley
Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak
lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.
Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di atas
35 m/det). Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran
transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda
transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya (Stolk dan Kros, 1981).
Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu:
1. Pulley datar, pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja
dengan bentuk yang bervariasi.
2. 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.
3. Tipe lain, pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat
pada sabuk penggeraknya.
Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
2. 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 (Mabie and Overirick, 1967).
Universitas Sumatera Utara
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan di sekitar alur puli yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang
bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah
harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan
putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya
slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau
perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1994).
Susunan khas sabuk V terdiri atas :
- Bagian elastic yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.
- Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya
rentangan
yang
rendah
dan
tahan
minyak
sebagai
pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Ulir penggerak
Ulir penggerak digunakan untuk meneruskan gerakan secara halus dan
merata serta untuk menghasilkan gerakan linear dari gerakan berputar.
Kinematika dari gerakan ulir penggerak sama dengan gerakan kinematika dari
baut dan mur, hanya terdapat perbedaan dari geometri dari ulirnya. Sehingga ulir
penggerak memberikan aplikasi gerakan, sedang ulir baut dan mur memberikan
aplikasi sebagai pengikat. Macam-macam aplikasi dari ulir penggerak :
1. Dongkrak mobil
2. Ulir penggerak pada mesin bubut
3. Ulir penggerak pada mesin pres
4. Tempat tidur rumah sakit
Universitas Sumatera Utara
5. Kontrol reaktor nuklir
6. C klem dan lain sebagainya. (Achmad, 2006).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal- hal yang perlu diperhatikan
di dalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros
Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara
puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
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 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
Universitas Sumatera Utara
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 biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin
(Sularso dan Suga, 2004).
Bantalan
Menurut Sularso dan Suga (2004), bantalan adalah elemen mesin yang
mampu menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya
dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup
kokoh untuk menghubungkan poros serta elemen mesin lainnya agar bekerja
dengan baik. Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada:
1. Gerakan bantalan terhadap poros
Bantalan luncur dan bantalan gelinding
2. Beban terhadap poros
Bantalan radial, bantalan aksial, dan bantalan gelinding khusus.
Speed reducer
Speed reducer (gearbox) adalah jenis motor yang mempunyai sistem
reduksi yang besar. Gearbox bersinggungan langsung ke dalam motor, dan secara
bersamaan rangkaian ini mengurangi kecepatan keluaran (output speed). Speed
Universitas Sumatera Utara
reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini untuk mengetahui
nilai output putaran dengan menggunakan speed reducer digunakan persamaan:
I
=
N1
N2
..............................................................................................................(2)
dimana:
i
= Perbandingan reduksi
N1
= Input putaran (rpm)
N2
= Output putaran (rpm)(Nieman, 1982).
Saluran Pengeluaran
Saluran pengeluaran merupakan lubang pengeluaran (output) dari proses
pemerasan santan kelapa. Terdapat 2 saluran pengeluaran dari mesin ini yaitu
pengeluaran ampas kelapa yang telah diperas serta pengeluaran santan kelapa.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., (2008), kapasitas kerja suatu alat atau mesin
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk (contoh : ha. Kg, lt) persatuan 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.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis
sebagai berikut.
��������� ���� =
������ ���� ����� ℎ
�����
…………………………………………(3)
Menurut Wiraatmadja (1995), adapun cara untuk memperbesar atau
memperkecil kapasitas pengirisan yaitu dengan mengubah julmlah mata pisau,
rpm alat pengiris atau mengubah tebal irisannya. Perubahan paling mudah
Universitas Sumatera Utara
dilakukan dengan memperbesar atau memperkecil tanpa merubah tebal irisannya
adalah dengan merubah rpm yakni dengan menambahkan transmisi, baik dengan
pulley atau sprocket dan rantai. Menurut Muinah (2011), analisis korelasi adalah
metode statistika yang digunakan untuk menentukan kuatnya atau derajat
hubungan linier antara dua variabel atau lebih. Semakin nyata hubungan linier
(garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi derajat hubungan garis lurus antara
kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk derajat hubungan garis lurus ini
dinamakan koefisien korelasi. Korelasi dilambangkan dengan r dengan ketentuan
nilai r tidak lebih dari harga (-1≤ r ≤ 1 ). Ap ab ila n ilai r = -1 artinya korelasi
negatif sempurna; r = 0 artinya tidak ada korelasi; dan r = 1 artinya korelasinya
sangat kuat.
Table 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r
Interval Koefisien
Tingkat Hubungan
0,800 – 1,000
Sangat Kuat
0,600 – 0,799
Kuat
0,400 – 0,599
Cukup Kuat
0,200 – 0,399
Lemah
0,000 – 0,199
Sangat Lemah
Rendemen Alat
Rendemen menyatakan persentase bahan hasil olahan terhadap bahan
mentah atau bahan baku yang diolah per satuan berat bahan. Perhitungan
rendemen diperlukan untuk mengetahui banyaknya jumlah kebutuhan bahan baku
dalam suatu proses industri yang menggunakan alat atau mesin untuk
menghasilkan jumlah produk yang diinginkan. Rendemen dapat dihitung dengan
membandingkan berat hasil olahan dengan berat bahan baku sebelum dilakukan
pengolahan (Lubis, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Persentase Bahan Tertinggal
Persentase bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang
tidak dapat keluar dari alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan
dibuka atau proses pengolahan selesai dilakukan. Bahan yang tidak dapat keluar
dari mesin pengolahan membutuhkan tenaga operator untuk mengeluarkannya
secara manual. Hal ini menyebabkan efisiensi pengolahan dan biaya produksi
meningkat untuk upah operator (Nugraha, dkk., 2012).
Universitas Sumatera Utara
Sejarah Kelapa
Ada 3 teori menyatakan tentang daerah asal tanaman kelapa. Teori
pertama memperkirakan bahwa kelapa adalah salah satu anggota genus Cocos
seperti yang tumbuh di Amerika, dan daerah asalnya adalah lembah-lembah
Andes di Columbia, Amerika Serikat. Dari sinilah pada zaman prasejarah kelapa
menyebar dibawa oleh penjelajah-penjelajah di kawasan Pasifik. Teori kedua
beranggapan bahwa kelapa berasal dari daerah pantai kawasan Amerika Tengah,
dimana dengan perantaraan arus lautan terbawa dan menyebar ke pulau-pulau
Samudera Pasifik. Teori ketiga menyatakan bahwa daerah asal kelapa adalah
suatu kawasan di Asia Selatan atau Malaysia atau mungkin Pasifik Barat.
Berlawanan dengan teori kedua, menurut teori ketiga ini dari kawasan terakhir
itulah kelapa menyebar ke pantai-pantai barat benua Amerika, terutama pada
daerah tropis (Warisno, 1998).
Botani Tanaman Kelapa
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Palmales
Famili : Palmae
Genus : Cocos
Species : Cocos nucifera
Universitas Sumatera Utara
Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur
pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus
yang lain (Suhardiman, 1999).
Kondisi Perkelapaan di Indonesia
Tanaman kelapa merupakan tanaman asli daerah tropis dan dapat
ditemukan di seluruh wilayah Indonesia mulai daerah pesisir pantai hingga daerah
pegunungan yang agak tinggi. Bagi rakyat Indonesia kelapa merupakan salah satu
komoditas terpenting dan merupakan sumber pendapatan yang dapat diandalkan
dari pemanfaatan tanah pekarangan. Tanaman kelapa diperkirakan berasal dari
Amerika Selatan. Tanaman kelapa telah dibudidayakan di sekitar Lembah Andes
di
Kolombia,
Amerika
Selatan
sejak
ribuan
tahun
sebelum
masehi
(Warisno, 1998).
Santan
Santan adalah cairan yang diperoleh dengan melakukan pemerasan
terhadap daging buah kelapa parut. Cara manual pemerasan santan yaitu dengan
menggunakan tenaga manusia untuk memeras kain pembungkus yang berisi
parutan kelapa. Dengan cara ini diperoleh santan perasan pertama sedikit lebih
daripada 50% berat daging buah kelapa parutan mula-mula. Ampas yang
dihasilkan masih dapat memberikan sejumlah santan lagi, dengan cara menumbuk
ampas tersebut dengan mortar kayu, memeras hasil tumbukan setelah menambah
air sesuai dengan proporsi yang dikehendaki (misalnya 2 bagian ampas : 1 bagian
air) selanjutnya diperas ulang kemudian hasil yang diperoleh dapat dicampur
dengan perasan pertama (Suhardiyono, 1987).
Universitas Sumatera Utara
Menurut Dachlan (1984) untuk memperoleh santan dapat dilakukan
dengan berbagai metode. Setiap metode menghasilkan kadar santan yang
berbeda‒beda. Hasil ekstraksi santan dipengaruhi oleh cara pemerasannya.
Pemerasan dengan tangan dapat diekstrak santan sebanyak 52,9 %, dengan waring
blender sebanyak 61 %, dengan kempa hidrolik sebanyak 70,3 % serta kombinasi
ketiganya dapat diperoleh ekstrak santan sebanyak 72,5 %. Komposisi santan
berbeda tergantung dari komposisi daging buah kelapa yang digunakan dan
jumlah air yang ditambahkan.
Dengan memperbesar tekanan, dapat menaikkan jumlah santan yang
diperoleh, walaupun dalam jumlah terbatas. Dibawah ini menunjukkan pengaruh
tekanan terhadap santan yang diperoleh seperti yang diyatakan dalam tabel berikut
Tabel 1. Pengaruh tekanan terhadap santan yang diperoleh
Tekanan
Santan yang diperoleh
Kg/cm2
Psi
ml/100 gr
Range
Press tangan
Press tangan
daging buah
140
2.000
63,7
62,5 – 67,5
350
5.000
73,1
70,0 – 77,5
700
10.000
77,1
75,0 – 82,5
910
13.000
79,0
77,5 - 83,5
Untuk memperoleh santan yang lebih banyak, dilakukan dengan penambahan air.
Walaupun dengan adanya penambahan air atau tidak, jumlah minyak di dalam
santan kira-kira sama. Santan yang diperoleh dari proses higienis dapat disimpan
dalam keadaan tetap segar dan baik selama 3-4 hari jika ditempatkan ke dalam
lemari pendingin segera setelah diekstraksi (Suhardiyono, 1987).
Santan murni secara alami mengandung sekitar 54% air, 35% lemak dan
11% padatan tanpa lemak (karbohidrat ± 6%, protein ± 4% dan padatan lain) yang
dikategorikan sebagai emulsi minyak dalam air. Santan kelapa memiliki kadar air,
protein dan lemak yang cukup tinggi sehingga santan mudah mengalami
Universitas Sumatera Utara
kerusakan fisik. Hal tersebut dikarenakan pemisahan emulsi menjadi dua fase,
yaitu fase kaya minyak (krim) dan kaya air (skim). Pemisahan emulsi tersebut
umumnya terjadi dalam waktu 5-10 jam sejak pembuatan santan Hal ini
disebabkan oleh kandungan air dan lemak yang tinggi pada santan sehingga
emulsi menjadi tidak stabil. Sifat ini merupakan masalah utama pada industri
pengolahan santan yang menyebabkan penilaian konsumen terhadap produk
menjadi rendah (Tangsuphoom dan Coupland, 2005).
Santan mengandung air, protein serta lemak yang cukup tinggi. Hal ini
mengakibatkan santan mudah mengalami kerusakan. Hal ini sesuai pernyataan
Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa apabila proses pemerasan kelapa parut
menjadi santan tidak higienis maka akan terdapat beberapa bentuk kerusakan yang
akan terjadi pada santan yaitu terjadi perubahan aroma dan menguningnya santan.
Kerusakan yang terjadi pada santan dapat berupa pemisahan fase, koagulasi
lemak, off flavor maupun oksidasi lemak. Bentuk kerusakan, terutama ketengikan
yang paling penting adalah disebabkan oleh oksigen udara terhadap lemak. Secara
fisik santan kelapa tidak stabil dan cenderung terpisah menjadi dua fase. Santan
kelapa akan terpisah ke dalam fase kaya minyak (krim) dan fase kaya air (skim)
dalam waktu 5-10 jam (Jirapeangtong et al., 2008).
Manfaat Santan
Santan adalah cairan putih kental yang dihasilkan dari kelapa yang diparut
dan kemudian diperas bersama air. Santan mengandung lemak dan digunakan
sebagai perasa yang menyedapkan makanan. Santan penting bagi metabolisme
tubuh karena mengandung vitamin-vitamin yang larut dalam lemak, yaitu vitamin
A, D, E, dan K serta provitamin A (karoten). Di samping itu, santan mengandung
Universitas Sumatera Utara
sejumlah asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Manfaat kesehatan dari
santan dikaitkan dengan kandungan asam laurat yang diduga bersifat antibakteri,
antifungi, dan antivirus, disamping berkhasiat mengendalikan kolesterol jahat dan
bermanfaat bagi kesehatan jantung (Sinaga, 2011).
Beberapa hasil penelitian juga mengungkapkan bahwa konsumsi lemak
kelapa dalam diet dapat menormalisasi lemak tubuh, melindungi terhadap
kerusakan hati karena alkohol serta memperbaiki sistem kekebalan tubuh. Hal ini
tentu saja akan membuat posisi lemak kelapa (termasuk santan) menjadi lebih
kompetitif untuk digunakan kembali dalam industri pangan, seperti industri
bakery maupun snack food. Bentuk produk olahan/awetan santan seperti tepung
santan, krim santan atau santan kemasan telah cukup populer di masyarakat
(Chiewchan, et.all., 2006).
Komponen Mesin Pemeras Santan Kelapa Sistem Screw Press
Saluran pemasukan bahan
Saluran pemasukan bahan merupakan lubang tempat untuk memasukkan
kelapa parut yang akan diambil santan nya dengan sistem screw press.
Motor listrik
Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor
litrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan separti mesin untuk
menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas
angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996)
Universitas Sumatera Utara
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik.
Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang
disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari
magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan
tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan
sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada
suatu kedudukan yang tetap. Selain itu motor listrik mempunyai keuntungan
sebagai berikut:
1. Dapat dihidupkan hanya dengan memutar saklar.
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan.
3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu
mengukur polusi lingkungannya dan membuat ventilasi. Tetapi di ruang yang
berbahaya terhadap percikan api, perlu digunakan motor listrik agar tidak terjadi
kebakaran (Soenarta dan Furuhama, 2002).
Untuk mendapatkan torsi motor, digunanakan persamaan dibawah ini:
T=
�,�� × �
…………………………………………………………………(1)
�
dimana:
P
= Daya motor (watt)
T
= Torsi (Nm )
n
= Running speed (rpm)
9,55 = Konstanta
Konstanta untuk konversi horsepower menjadi foot pounds per menit dan kerja
per putaran (work per revolution) menjadi torsi. Angka di atas didapatkan dari
percobaan yang dilakukan James Watt untuk mengukur kekuatan kuda dan
Universitas Sumatera Utara
menstandarisasikannya
sebagai horsepower.
Dalam Satuan Internasional,
dinyatakan bahwa 1 HP = 745,7 Watt (Nm/s) (Oberg, et.all., 2004).
Pulley
Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak
lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.
Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di atas
35 m/det). Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran
transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda
transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya (Stolk dan Kros, 1981).
Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu:
1. Pulley datar, pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja
dengan bentuk yang bervariasi.
2. 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.
3. Tipe lain, pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat
pada sabuk penggeraknya.
Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
2. 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 (Mabie and Overirick, 1967).
Universitas Sumatera Utara
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan di sekitar alur puli yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang
bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah
harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan
putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya
slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau
perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1994).
Susunan khas sabuk V terdiri atas :
- Bagian elastic yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.
- Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya
rentangan
yang
rendah
dan
tahan
minyak
sebagai
pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Ulir penggerak
Ulir penggerak digunakan untuk meneruskan gerakan secara halus dan
merata serta untuk menghasilkan gerakan linear dari gerakan berputar.
Kinematika dari gerakan ulir penggerak sama dengan gerakan kinematika dari
baut dan mur, hanya terdapat perbedaan dari geometri dari ulirnya. Sehingga ulir
penggerak memberikan aplikasi gerakan, sedang ulir baut dan mur memberikan
aplikasi sebagai pengikat. Macam-macam aplikasi dari ulir penggerak :
1. Dongkrak mobil
2. Ulir penggerak pada mesin bubut
3. Ulir penggerak pada mesin pres
4. Tempat tidur rumah sakit
Universitas Sumatera Utara
5. Kontrol reaktor nuklir
6. C klem dan lain sebagainya. (Achmad, 2006).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal- hal yang perlu diperhatikan
di dalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros
Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara
puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
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 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
Universitas Sumatera Utara
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 biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin
(Sularso dan Suga, 2004).
Bantalan
Menurut Sularso dan Suga (2004), bantalan adalah elemen mesin yang
mampu menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya
dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup
kokoh untuk menghubungkan poros serta elemen mesin lainnya agar bekerja
dengan baik. Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada:
1. Gerakan bantalan terhadap poros
Bantalan luncur dan bantalan gelinding
2. Beban terhadap poros
Bantalan radial, bantalan aksial, dan bantalan gelinding khusus.
Speed reducer
Speed reducer (gearbox) adalah jenis motor yang mempunyai sistem
reduksi yang besar. Gearbox bersinggungan langsung ke dalam motor, dan secara
bersamaan rangkaian ini mengurangi kecepatan keluaran (output speed). Speed
Universitas Sumatera Utara
reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini untuk mengetahui
nilai output putaran dengan menggunakan speed reducer digunakan persamaan:
I
=
N1
N2
..............................................................................................................(2)
dimana:
i
= Perbandingan reduksi
N1
= Input putaran (rpm)
N2
= Output putaran (rpm)(Nieman, 1982).
Saluran Pengeluaran
Saluran pengeluaran merupakan lubang pengeluaran (output) dari proses
pemerasan santan kelapa. Terdapat 2 saluran pengeluaran dari mesin ini yaitu
pengeluaran ampas kelapa yang telah diperas serta pengeluaran santan kelapa.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., (2008), kapasitas kerja suatu alat atau mesin
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk (contoh : ha. Kg, lt) persatuan 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.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis
sebagai berikut.
��������� ���� =
������ ���� ����� ℎ
�����
…………………………………………(3)
Menurut Wiraatmadja (1995), adapun cara untuk memperbesar atau
memperkecil kapasitas pengirisan yaitu dengan mengubah julmlah mata pisau,
rpm alat pengiris atau mengubah tebal irisannya. Perubahan paling mudah
Universitas Sumatera Utara
dilakukan dengan memperbesar atau memperkecil tanpa merubah tebal irisannya
adalah dengan merubah rpm yakni dengan menambahkan transmisi, baik dengan
pulley atau sprocket dan rantai. Menurut Muinah (2011), analisis korelasi adalah
metode statistika yang digunakan untuk menentukan kuatnya atau derajat
hubungan linier antara dua variabel atau lebih. Semakin nyata hubungan linier
(garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi derajat hubungan garis lurus antara
kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk derajat hubungan garis lurus ini
dinamakan koefisien korelasi. Korelasi dilambangkan dengan r dengan ketentuan
nilai r tidak lebih dari harga (-1≤ r ≤ 1 ). Ap ab ila n ilai r = -1 artinya korelasi
negatif sempurna; r = 0 artinya tidak ada korelasi; dan r = 1 artinya korelasinya
sangat kuat.
Table 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r
Interval Koefisien
Tingkat Hubungan
0,800 – 1,000
Sangat Kuat
0,600 – 0,799
Kuat
0,400 – 0,599
Cukup Kuat
0,200 – 0,399
Lemah
0,000 – 0,199
Sangat Lemah
Rendemen Alat
Rendemen menyatakan persentase bahan hasil olahan terhadap bahan
mentah atau bahan baku yang diolah per satuan berat bahan. Perhitungan
rendemen diperlukan untuk mengetahui banyaknya jumlah kebutuhan bahan baku
dalam suatu proses industri yang menggunakan alat atau mesin untuk
menghasilkan jumlah produk yang diinginkan. Rendemen dapat dihitung dengan
membandingkan berat hasil olahan dengan berat bahan baku sebelum dilakukan
pengolahan (Lubis, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Persentase Bahan Tertinggal
Persentase bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang
tidak dapat keluar dari alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan
dibuka atau proses pengolahan selesai dilakukan. Bahan yang tidak dapat keluar
dari mesin pengolahan membutuhkan tenaga operator untuk mengeluarkannya
secara manual. Hal ini menyebabkan efisiensi pengolahan dan biaya produksi
meningkat untuk upah operator (Nugraha, dkk., 2012).
Universitas Sumatera Utara