(a) (b)
(c) (d)
Gambar 10 Benih selama proses pelapisan, (a) benih sebelum diproses, (b) benih dicampur dalam tabung pencampur, (c) benih setelah dicampur, (d) benih setelah diproses
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji Fungsional
Pengujiaan fungsional dilakukan setelah pembuatan protitpe mesin pelet benih padi sudah selesai di bengkel produksi. Mesin hasil perancangan dapat dilihat pada Lampiran 3. Pengujian fungsional bertujuan untuk mengetahui seluruh komponen mesin pelet benih padi dapat berfungsi dengan semestinya. Pengujian fungsional dilakukan pada pengatur kecepatan (power supply), sistem penyaluran cairan pelarut dan sistem transmisi (motor, poros dan bantalan).
22
Pengujian komponen power supply apakah komponen dapat berfungsi mengatur dan mengubah banyaknya putaran yang dihasilkan dari motor dengan cara mengubah tegangan arus yang diberikan oleh power supply. Tegangan arus yang tersedia yaitu 4.5 V, 6 V, 7.5 V, 9 V, dan 12 V. Pengujian sistem penyaluran cairan pelarut apakah komponen berfungsi menyalurkan cairan pelarut dari tabung penampung cairan kedalam tabung pencampur. Pengujian dilakukan dengan memasukkan air ke tabung penampung dan kemudian menyalurkannya kedalam tabung pencampur dengan cara membuka kran pengatur.
Pengujian fungsional motor dan sistem transmisi dilakukan pengujian jumlah putaran pada bagian poros. Proses pengujian ini dilakukan dengan alat pengukur putaran yaitu digital tachometer (Gambar 11). Sebelum melakukan pengukuran, pada permukaan poros bagian tengah dilapisi dengan selotip hitam dan ditempelkan sebuah spotlight pada permukaan poros yang telah tertutupi oleh selotip.
Gambar 11 Digital tachometer
Pemasangan selotip hitam bertujuan untuk mengurangi kesalahan pembacaan pada tachometer. Pengujian putaran ini dilakukan dengan lima putaran motor yang berbeda yang diatur dengan mengubah tegangan input dari power supply. Masing masing tegangan yang diberikan mulai dari 4.5 V, 6 V, 7.5 V, 9 V dan 12 V. Pengujian rpm ini dilakukan dalam keadaan tanpa beban. Pengambilan data rpm dilakukan sebanyak 4 kali pengulangan. Dari kegiatan pengukuran kecepatan putaran diperoleh data pada Tabel 7.
Tabel 7 Hasil pengujian putaran pada poros transmisi Tegangan
input (Volt)
Putaran poros (rpm) Putaran
rata-rata (rpm) I II III IV 12 122.3 122.9 122.2 122.4 122.5 9 88.7 88.3 87.4 88.2 88.2 7.5 68.8 68.6 68.3 68.6 68.6 6 53.9 53.8 53.9 53.9 53.9 4.5 36.1 35.7 35.7 35.9 35.9
23
Uji Kinerja
Pengujian kinerja dilakukan untuk mengetahui kinerja mesin apakah dapat menghasilkan pelet benih padi yang sesuai dengan kriteria. Pelapisan pada benih yang digunakan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
1. Kekasaran kulit benih 2. Dimensi benih 3. Bentuk fisik
Parameter yang diperhitungkan dalam pengujian ini jumlah volume cairan pelarut, jumlah bahan yang menempel dan jumlah benih yang terlapisi. Hasil pelapisan dengan pelarut air tertera pada Tabel 8.
Tabel 8 Hasil pengujian mesin dengan cairan pelarut air No Tegangan input (Volt) Penurunan cairan (mm) Volume (ml) Bahan yang menempel (kg) Jumlah pelet benih (butir)
Ulangan Ulangan Ulangan Ulangan
I II I II I II I II 1 4.5 29.00 29.00 143.87 143.87 0.32 0.24 65 72 2 6.0 31.00 29.00 153.79 143.87 0.26 0.26 53 58 3 7.5 27.00 25.00 133.95 124.02 0.28 0.27 44 36 4 9.0 25.00 28.00 124.02 138.91 0.29 0.34 37 23 5 12.0 23.00 25.00 114.10 124.02 0.35 0.36 28 18
Pelet benih padi hasil pelapisan dengan menggunakan bahan pelarut air memiliki bentuk fisik yang tidak beraturan. Ukuran pelet benih padi yang dihasilkan memiliki panjang 10-26.5 mm tetapi hanya diambil yang memiliki diameter 10-12 mm. Pelet benih padi dengan diameter 10-12 mm memiliki jumlah benih padi 2-3 biji. Bentuk fisik pelet benih padi hasil pelapisan menggunakan pelarut air dapat dilihat pada Gambar 12.
24
Sedangkan untuk hasil pelapisan dengan cairan pelarut minyak goreng dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Hasil pengujian mesin dengan cairan pelarut minyak goreng No Tegangan input (Volt) Penurunan cairan (mm) Volume (ml) Bahan yang menempel (kg) Jumlah pelet padi (butir)
Ulangan Ulangan Ulangan Ulangan
I II I II I II I II 1 4.5 26.50 28.00 131.47 138.91 0.19 0.23 70 68 2 6.0 25.00 26.00 124.02 128.99 0.20 0.27 52 60 3 7.5 23.50 26.00 116.58 128.99 0.24 0.27 36 29 4 9.0 22.90 23.00 113.61 114.10 0.26 0.32 36 22 5 12.0 21.50 22.00 106.66 109.14 0.43 0.33 3 6
Bentuk fisik pelet benih padi hasil pelapisan menggunakan minyak goreng dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 Bentuk fisik pelet benih padi hasil pelapisan menggunakan minyak goreng
Pelet benih padi hasil pelapisan dengan menggunakan bahan pelarut minyak goreng memiliki bentuk fisik bulat dan lonjong. Ukuran pelet benih padi yang dihasilkan memiliki diameter 10-30 mm tetapi hanya diambil yang memiliki diameter 10-12 mm. Pelet benih padi dengan diameter 10-12 mm memiliki jumlah benih padi 2-3 biji.
Penggunaan bahan pelarut air dan minyak goreng menunjukkan perbedaan pada bentuk fisik benih. Hasil pelapisan menggunakan minyak goreng memiliki bentuk yang lebih bulat dibandingkan dengan pelapisan menggunakan air. Rata-rata jumlah pelet benih padi hasil pelapisan ditampilkan dalam grafik yang dapat dilihat pada Gambar 14.
25
Gambar 14 Pengaruh tegangan input dan jenis cairan pelarut terhadap jumlah pelet benih padi hasil pelapisan
Gambar 14 menunjukkan adanya penurunan jumlah pelet benih padi terhadap tegangan input terjadi pada pada kedua proses pelapisan yang menggunakan cairan pelarut berupa air atau minyak goreng. Pengujian rata-rata hasil pelapisan dengan uji DMRT dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10 Pengaruh tegangan input terhadap hasil pelapisan benih padi Tegangan input (Volt) Rata-rata hasil pelapisan (butir)
4.5 68.75a
6 55.75b
7.5 36.25c
9 29.50c
12 13.75d
Tabel 10 menunjukkan terjadi perbedaan secara nyata antara tegangan input terhadap hasil pelapisan benih. Sedangkan untuk pengujian rata-rata jumlah bahan yang menempel pada dinding tabung pencampur dengan uji DMRT dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11 Pengaruh tegangan input terhadap jumlah bahan yang menempel pada dinding tabung pencampur
Tegangan input (Volt) Rata-rata jumlah bahan yang menempel (kg)
4.5 0.24500b 6 0.24750b 7.5 0.26500b 9 0.30250b 12 0.36750a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 4.5 6 7.5 9 12 Jum la h pe le t b en ih pa di (b ut ir )
Tegangan Input (Volt)
Rata-rata benih hasil pelapisan
26
Tabel 11 menunjukkan terjadi perbedaan secara nyata antara tegangan input terhadap jumlah bahan yang menempel pada dinding tabung pencampur. Hasil pengujian diatas dapat diketahui proses pelapisan dengan tegangan input kecil memiliki jumlah butiran pelet benih padi lebih banyak dan bahan yang menempel pada tabung pencampur juga lebih sedikit dibanding pelapisan dengan tegangan input besar. Proses pelapisan juga mengakibatkan adanya peningkatan jumlah bahan yang menempel pada dinding tabung pencampur pada kedua proses pelapisan. Gaya adhesi yang terjadi pada campuran tepung dan minyak goreng lebih besar daripada campuran tepung dan air. Kondisi ini mengakibatkan hasil pelapisannya memiliki bentuk fisik lebih kompak. Tetapi, gaya adhesi yang terjadi tidak hanya antara bahan penyetara, bahan pelarut dan benih. Gaya adhesi juga terjadi pada campuran bahan penyetara dan pelarut dengan dinding permukaan tabung. Selain gaya adhesi, bahan yang menempel pada dinding tabung juga dipengaruhi gaya sentrifugal. Gaya adhesi dan gaya sentrifugal yang lebih besar mengakibatkan campuran bahan lebih mudah menempel pada dinding tabung.
Pada pelapisan tersebut menghasilkan pelet benih padi yang mengandung lebih dari 1 biji benih padi. Pelet benih padi yang terdiri 1 biji masih dapat dikategorikan seed coating. Ada beberapa kemungkinan yang menyebabkan hasil pelapisan tidak bisa terlapisi satu persatu, yaitu
1. Bentuk fisik benih padi yang lonjong cukup sulit untuk dibuat menjadi pelet benih berbentuk bulat
2. Masih banyak terdapat bahan yang menempel pada dinding dalam tabung pencampur ketika proses pelapisan
3. Metode pelapisan yang belum sempurna
4. Komposisi antara jumlah, jenis bahan penyetara dan bahan cairan pelarut yang belum sesuai
Selama pelapisan, kemungkinan dapat terjadi kerusakan fisik dari benih padi yang terlapisi selama pemutaran. Kerusakan fisik benih dapat terjadi karena faktor-faktor berikut:
1. Suhu benih dan ruangan tabung pencampur
Suhu benih yang panas dapat mengakibatkan kerusakan fisik dan kimia. Selain dari suhu benih, kondisi suhu tabung pencampur juga dapat mengakibatkan peningkatan suhu pada benih.
2. Kecepatan putar mesin
Proses pemutaran benih didalam tabung pencampur dapat meningkatkan suhu benih karena terjadi gesekan antara bahan penyetara dan dinding tabung. Keberhasilan proses pelapisan tidak hanya terdapat pada desain, proses mekanik dari mesin tetapi berkaitan juga dengan komposisi bahan-bahan yang ideal sehingga terjadi kepaduan antara desain dan komposisi.