Alat Pengupas Kulit Nanas Sistem Press Manual
Alat pengupas kulit nanas sistem press manual adalah alat yang dirancang untuk mengupas kulit nanas dengan metode pengupasan semi mekanis dimana pengoperasian alat menggunakan tenaga manusia. Alat ini mempunyai dimensi panjang 30 cm, 30 lebar cm dan tinggi 54 cm.
Pemilihan bahan sangat mempengaruhi kinerja alat dan biaya produksi alat. Pada alat ini bahan-bahan yang digunakan dalam perancangan alat adalah besi, baja stainless steel, dan Politetrafluoroetilen (teflon). Diusahakan bahan yang dipilih adalah bahan yang kokoh agar dapat mendukung kinerja alat dan juga diusahakan perolehan bahan yang mudah untuk menjaga kesinambungan bahan baku. Pemilihan bahan yang murah dan berkualitas juga sangat mempengaruhi biaya produksi apabila ada usaha untuk memproduksi dalam jumlah besar.
Alat pengupas kulit nanas sistem press manual ini memiliki tiga komponen utama yaitu rangka alat, ring mata pisau, dan tuas penekan mata pisau. Selain itu, alat ini juga dilengkapi dengan pegas dengan diameter 1,4 cm dengan panjang 10 cm berfungsi untuk mengembalikan ring mata pisau dan tuas penekan kembali ke posisi semula. Holding (gagang penahan) berfungsi untuk penahan mata pisau. Pisau pemotong bonggol tengah nanas berbentuk silinder dengan diameter 2,5 cm dan terbuat dari bahan stainless steel berfungsi untuk memotong bagian tengah nanas. Pemasangan pisau pemotong bonggol tengah nanas sejajar dengan ujung ring mata pisau.
Mata pisau pada alat ini terbuat dari bahan stainless steel berbentuk silinder dan terdapat sebanyak tiga buah dengan dimensi yang berbeda-beda dimana diameter tiap-tiap mata pisau yakni 7,5 cm, 10 cm, dan 11 cm. Ketebalan tiap-tiap mata pisau yakni 1 mm, 2 mm dan 3 mm. Tinggi tiap-tiap mata pisau yakni 10,4 cm, 6 cm dan 6 cm. Pemasangan mata pisau dilakukan dengan sistem bongkar pasang pada holding (gagang penahan) dengan menggunakan baut sebanyak empat buah yang berhubungan langsung dengan tuas penekan. Penggunaan baut sebanyak empat buah bertujuan agar mata pisau terkunci dengan kuat agar tidak ada gaya yang terjadi di kedua sisi penahan mata pisau pada saat pengoperasian sehingga mata pisau diharapkan bekerja dengan sempurna. Pemasangan dengan sisitem bongkar pasang ini bertujuan agar mudah dalam pergantian mata pisau yang satu dengan yang lain. Mata pisau terhubung dengan tuas penekan yang terbuat dari besi plat dengan tebal plat 5 mm dan panjang diagonal 44 cm dan panjang vertikal 33 cm . Tuas penekan ini yang nantinya akan menggerakkan mata pisau menuju bahan
Prinsip Kerja Alat Pengupas Kulit Nanas Sistem Press Manual
Alat pengupas kulit nanas ini bekerja dengan prinsip menggerakkan tuas penekan mata pisau pada nanas yang terlebih dahulu dipotong kedua ujungnya. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai, bahan baku berupa nanas diletakkan diatas alas alat sejajar dengan arah mata pisau. Tuas penekan mata pisau digerakkan dengan cara ditekan secara manual menuju bahan.
Pemilihan Buah
Tidak semua jenis buah nanas dapat dikupas menggunakan alat ini karena beberapa faktor yaitu ukuran nanas dimana tidak semua nanas memiliki ukuran
yang sama, bentuk nanas dimana bentuk nanas dipengaruhi oleh varietas nanas itu sendiri. Murniati (2010) menyatakan di Indonesia pada umumnya hanya dikembangkan dua golongan nanas yakni golongan Cayenne dengan ciri-ciri : daun halus, berduri sampai tidak berduri, ukuran besar, silindris, mata buah agak datar, berwarna hijau kekuning-kuningan, dan rasa agak masa dan golongan Queen dengan ciri-ciri : daun pendek dan daun berduri tajam, buah berbentuk lonjong mirip kerucut sampai silindris, mata buah menonjol, berwarna kuning kemerah-merahan, rasanya manis. Buah nanas yang dikupas pada alat ini adalah buah nanas varietas cayenne yang sudah matang. menurut Santoso (2014) kriteria buah untuk pengalengan yang sesuai untuk dikupas adalah buah dengan tingkat kematangan antara 20 % - 90 % mata nanas telah berwarna kuning.
Pengukuran diameter buah dilakukan langsung di lapangan. Hasil pengukuran dapat dilihat pada lampiran 1. Pengukuran diameter buah ini bertujuan untuk menentukan diameter mata pisau yang sesuai untuk dibuat. Pada penelitian ini nanas yang diukur adalah nanas yang berasal dari Kota Seribu Dolok, Kecamatan Silimakuta, Kabupaten Simalungun.
Proses Pengupasan
Proses pengupasan yang dilakukan dengan menggunakan alat ini adalah dengan terlebih dahulu memotong kedua ujung kulit nanas. Bahan yang telah siap selanjutnya diletakkan sejajar dengan arah mata pisau, kemudian tuas penekan digerakkan dengan cara ditekan menuju nanas hingga kulit nanas terkupas. Buah nanas yang terkupas berbentuk bulat sedangkan kulitnya terbelah dua. Setelah
tenaga manusia. Data hasil pengupasan dengan jumlah nanas 10 buah masing-masing mata pisau dapat dilihat pada tabel dibawah ini,
Tabel 3. Data pengupas kulit nanas mata pisau sebelum diasah
Diameter mata pisau (cm) Berat awal (kg) Berat setelah dikupas (kg) Berat kulit (kg) Berat Bonggol (kg) Berat hilang (kg) 11 20,64 11,20 7,37 0,66 1,41 10 16,31 8,50 6,50 0,59 0,72 7,5 8,62 3,58 4,20 0,41 0,43
Dari penelitian yang telah dilakukan pada sepuluh buah nanas untuk mata pisau sebelum diasah dan diameter 11 cm dengan berat awal 20,64 kg diperoleh berat hasil setelah dikupas sebesar 11,20 kg (54,26 % dari berat awal), berat ampas (berat kulit dan bonggol) 8,03 kg (38,9 % dari berat awal) dan berat yang hilang sebesar 1,41 kg (6,83 % dari berat awal). Untuk mata pisau diameter 10 cm dengan berat awal 16,31 kg diperoleh hasil setelah dikupas sebesar 8,50 kg (52,12 % dari berat awal), berat ampas sebesar 7,05 kg (43,23 % dari berat awal) dan berat yang hilang sebesar 0,72 kg (4,4 % dari berat awal). Untuk mata pisau diameter 7,5 cm dengan berat awal bahan 8,62 kg diperoleh hasil kupasan 3,58 kg (41,53 % dari berat awal), berat ampas 4,61 kg (53,48 % dari berat awal) dan berat yang hilang sebesar 0,43 kg (4,99 % dari berat awal).
Tabel 4. Data pengupas kulit nanas mata pisau setelah diasah
Diameter mata pisau (cm) Berat awal (kg) Berat setelah dikupas (kg) Berat sisa kulit (kg) Berat Bonggol (kg) Berat hilang (kg) 11 21,23 12,06 7,42 0,64 1,11 10 14,43 8,16 5,32 0,55 0,40 7,5 9,32 3,98 4,66 0,45 0,23
Dari penelitian yang telah dilakukan pada sepuluh buah nanas untuk mata pisau setelah diasah dan diameter 11 cm dengan berat awal 21,23 kg diperoleh berat hasil kupasan 12,06 kg (56,81 % dari berat awal bahan), berat ampas (berat kulit dan bonggol) 8,06 kg (37,97 % dari berat awal bahan) dan berat yang hilang sebesar 1,11 kg (5,23 % dari berat awal bahan). Untuk mata pisau diameter 10 cm
dengan berat awal 14,43 kg diperoleh hasil kupasan 8,16 kg (56,55 % dari berat awal bahan), berat ampas sebesar 5,87 kg (40,68 % dari berat awal bahan) dan berat yang hilang sebesar 0,40 kg (2,77 % dari berat awal bahan). Untuk mata pisau diameter 7,5 cm dengan berat awal bahan 9,32 kg diperoleh hasil kupasan 3,98 kg (42,7 % dari berat awal bahan), berat ampas 5,11 kg (54,83 % dari berat awal bahan) dan berat yang hilang sebesar 0,23 kg (2,47 % dari berat awal bahan). Pada mata pisau sebelum diasah dan setelah diasah dapat dilihat bahwa semakin besar diameter pisau maka akan semakin besar juga berat hasil nanas setelah dikupas yang diperoleh. Hal ini dipengaruhi oleh besarnya diameter nanas yang akan dikupas. Rata-rata diameter nanas yang dikupas menggunakan mata pisau dengan diameter 11 cm adalah sebesar 12 cm, sedangkan rata-rata diameter nanas yang dikupas menggunakan mata pisau dengan diameter 10 cm adalah sebesar 11 cm dan rata-rata diameter nanas yang dikupas menggunakan mata pisau dengan diameter 7,5 cm adalah sebesar 9 cm. Semakin besar selisih diameter nanas yang akan dikupas maka akan semakin besar berat ampas yang mengakibatkan berat hasil setelah dikupas menjadi semakin sedikit.
Pada mata pisau yang telah diasah diperoleh berat hasil setelah dikupas lebih besar daripada berat hasil sebelum dikupas pada mata pisau yang belum diasah. Hal ini disebabkan karena setelah diasah maka mata pisau akan menjadi lebih tajam sehingga pengupasan kulit nanas menjadi lebih sempurna dan tidak banyak daging nanas yang rusak akibat tumpulnya mata pisau. Selain itu setelah mata pisau diasah, luas penampang mata pisau semakin kecil (tajam) dan tekanan mata pisau terhadap buah nanas akan menjadi semakin besar sehingga nanas lebih
akibatnya berat yang hilang menjadi lebih kecil dan berat hasil setelah dikupas meningkat.
Berat bahan yang hilang sebagian besar diakibatkan oleh kehilangan kandungan air dalam nanas pada saat proses pengupasan nanas tersebut akibat tekanan dari alat, kemudian pada saat proses pengeluaran bahan dari dalam mata pisau dan saat proses penimbangan dimana terdapatnya selang waktu yang mengakibatkan juga kandungan air nanas keluar. Selain itu tingkat kematangan nanas juga akan mempengaruhi banyaknya berat bahan yang hilang, karena jika semakin matang nanas akan semakin tinggi kandungan airnya dan teksturnya juga semakin lunak, oleh sebab itu tekanan alat pada nanas akan menyebabkan banyak air yang keluar dari dalam nanas dan akibatnya semakin besar juga berat bahan yang hilang dan demikian juga sebaliknya.
Kapasitas Alat
Kapasitas alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (Kg, buah) persatuan waktu (jam). Dalam penelitian ini kapasitas alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya buah nanas yang dikupas dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengupasan. Kapasitas alat dapat dilihat dari Tabel di bawah ini
Tabel 5. Kapasitas alat sebelum mata pisau diasah Diameter mata
pisau (cm)
Jumlah nanas (buah)
Waktu pengupasan rata-rata per buah (detik)
Total waktu (menit) Kapasitas alat (buah/jam) 11 10 25,78 4,297 139,76 10 10 25,14 4,190 143,26 7,5 10 24,12 4,020 149,25
Pada penelitian ini, lama waktu pengupasan dihitung pada saat bahan mulai dikupas sampai bahan selesai dikupas. Mata pisau sebelum diasah untuk diameter 11 cm selama 4,297 menit, untuk diameter 10 cm selama 4,190 menit
dan untuk diameter 7,5 cm selama 4,020 menit. Waktu pengupasan rata-rata per buah diameter 11 cm selama 25,78 detik, diameter 10 cm selama 25,14 detik dan diameter 7,5 cm selama 24,12 detik. Perbedaan waktu pengupasan ini disebabkan oleh tingkat kematangan buah, diameter nanas yang berbeda-beda dan kondisi fisik operator pada saat mengoperasikan alat.
Kapasitas alat mata pisau sebelum diasah untuk diameter 11 cm sebesar 139,76 buah/jam, untuk mata pisau diameter 10 cm sebesar 143,26 buah/jam dan untuk mata pisau diameter 7,5 cm sebesar 149,25 cm.
Tabel 6. Kapasitas alat setelah mata pisau diasah Diameter mata
pisau (cm)
Jumlah nanas (buah)
Waktu pengupasan rata-rata per buah (detik)
Total waktu (menit) Kapasitas alat (buah/jam) 11 10 25,098 4,183 143,47 10 10 24,90 4,150 144,57 7,5 10 23,88 3,980 150,76
Untuk mata pisau setelah diasah, waktu pengupasan untuk diameter 11 cm selama 4,183 menit, untuk diameter 10 cm selama 4,150 menit dan untuk diameter 7,5 cm selama 3,980 menit. Waktu pengupasan rata-rata per buah diameter 11 cm selama 25,098 detik, diameter 10 cm selama 24,9 detik dan diameter 7,5 cm selama 23,88 detik. Kapasitas alat mata pisau setelah diasah untuk diameter 11 cm sebesar 143,47 buah/jam, untuk mata pisau diameter 10 cm sebesar 144,57 buah/jam dan untuk mata pisau diameter 7,5 cm sebesar 150,76 cm. Dari data yang telah diperoleh, kapasitas alat setelah mata pisau diasah lebih besar dibanding mata pisau sebelum diasah. Hal ini disebabkan karena pada mata pisau yang telah diasah luas penampang mata pisau menjadi lebih kecil (lebih tajam) daripada mata pisau sebelum diasah sehingga tekanannya lebih besar dan mata pisau lebih cepat untuk mengupas kulit nanas.
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan, misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit
Biaya pemakaian alat
Dari penelitian yang dilakukan (lampiran 3), diperoleh biaya untuk mengupas kulit nanas berbeda tiap tahun. Hal ini disebabkan perbedaan nilai biaya penyusutan tiap tahun sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahun berbeda juga. Diperoleh biaya pengupasan kulit nanas sebesar Rp. 88,78083/kg pada tahun pertama, Rp. 84,74944/kg pada tahun ke-2, Rp. 83,40750/kg pada tahun ke-3, Rp. 82,7377/kg pada tahun ke-4, dan Rp. 82,33666/kg tahun ke-5. Break even point
Menurut Waldiyono (2008), analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak
untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan (Lampiran 4), alat pengupas kulit nanas ini akan mencapai BEP pada nilai 7.285,99 buah/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengupas kulit nanas sebanyak 7.285,99 buah/tahun.
Net present value
Net present value (NPV) adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka NPV ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisis financial. Dari percobaan dan data yang diperoleh (Lampiran 5) pada penelitian dapat diketahui besarnya NPV dengan suku bunga 6% adalah Rp. 59.386.089,45. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Darun (2002) yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan n tahun investasi usaha tidak menguntungkan
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
Internal rate of return
44,64%, jika bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang diperoleh dari usaha ini semakin kecil.
