Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung)

80  28  Download (6)

Teks penuh

(1)

RANCANG BANGUN ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI

TIPE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

OLEH :

OCTO FANDI SINAGA

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

RANCANG BANGUN ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI

TIPE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

OLEH :

OCTO FANDI SINAGA

100308020/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

(LukmanAdlin Harahap, STP, M.Si )

Ketua Anggota

(Adian Rindang STP, M.Si)

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas

berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyusun skripsiini.

skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung)” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan studi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada

Bapak Lukman Adlin STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada

Ibu Adian Rindang STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah

banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsiini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat

membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.

Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih, semoga skripsi ini

bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, Februari 2015

(4)

ABSTRAK

Octo Fandi Sinaga : Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung). Dibimbing oleh Lukman Adlin Harahap dan Adian Rindang..

Penyulingan merupakan salah satu cara untuk mengambil minyak atsiri yang terdapat pada daun, salah satu contohnya adalah daun cengkeh. Daun cengkeh memiliki kadar minyak yang cukup tinggi dengan kandungan euganol yang dapat mencapai 85%.

Proses pengolahan pascapanen bertujuan agar hasil pertanian memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat penyuling minyak atsiri. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, efisiensi alat dan analisis ekonomi.

Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 3,88 ml/jam. Analisis ekonomi dari tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml dan Rp. 776,55/ml. Nilai titik impas (BEP) dari tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 247,17 ml/tahun, 133,02 ml/tahun, 95,16 ml/tahun, 76,27 ml/tahun dan 64,95 ml/tahun. Net present value (NPV) 6% adalah Rp. 12.060.105 Sedangkan NPV 8% adalah Rp. 10.793.704,29 dan Internal rate of return alat ini adalah sebesar 27,04%.

Kata kunci: daun cengkeh, penyulingan, mesin

ABSTRACT

Octo Fandi Sinaga : design construction of patchouli oil direct steam distillation type. Supervised by Lukman Adlin Harahap and Adian Rindang.

Distillation is one of the ways to take up patchouli oil that contained in the leaves, the example is leaf clovers. Leaf clovers has the high oil content with euganol that reaches of 85%. The postharvest processing’s purpose is to make the agricultural product have a higher economic value compared to the product without processed. The purpose of this research was to design, build, test and analyze the economic value of patchouli oil direct steam distillation type. The parameters observed were effective capacity,efisiensy and economic analysis.

Based on this research, it were summarized that the effective capacity of the equipment was 13,33 ml/hour. Economic analysis, basic costs for the first to the fifth year was Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml and Rp. 776,55/ml. Break even point (BEP) for the first to the fifth year was 247,17 ml/year, 133,02 ml/year, 95,16 ml/year, 76,27 ml/year and 64,95 ml/year. Net present value (NPV) 6% was Rp. 12.060.105 whereas NPV 8% was Rp. 10.793.704,29 and Internal rate of return this equipment was 27,04%.

(5)

Hal

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR TABEL ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR LAMPIRAN ... iv

DAFTAR GAMBAR ... v

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Minyak Atsiri... 4

Cengkeh... 5

Bahan Logam Yang Digunakan ... 7

Tekanan dan Uap ... 8

Cara Umum Penyulingan Minyak Atsiri ... 9

Penyulingan Tanaman Penghasil Minyak Atsiri ...11

Heat Exchanger (HE) ...12

Kandungan yang Terdapat Pada Minyak Atsiri ...15

Kandungan Kimia Minyak Atsiri Pada Daun Cengkeh ...17

Rendemen dan Lama Penyulingan ...18

METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ...19

Bahan dan Alat ...19

Parameter yang Diamati ...23

Kapasitas Efektif Alat ...23

(6)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap Langsung ... 30

Pemilihan Bahan ... 31

Dimensi Alat... 32

Proses Penyulingan ... 32

Kapasitas Efektif Alat ... 33

Rendemen Minyak ... 35

Heat Exchanger ... 36

Efisiensi Aalat ... 37

Analisis Ekonomi ... 38

Break Event Point ... 39

Net Present Value ... 40

Internal Rate of Return ... 41

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 42

Saran ... 43

(7)

DAFTAR TABEL

No. Hal

1. Koefisien Heat Transfer di Kondensor ... 14

2. Hasil penyulingan Daun Cengkeh ... 33

3. Berat Minyak Daun Cengkeh Hasil Penyulingan ... 35

4. Suhu Dalam Kondensor ... 36

5. Energi Dalam Heat Transfer ... 36

6. Biaya Pokok Penyulingan Daun Cengkeh ... 38

(8)

Hal

DAFTAR GAMBAR

1. Minyak Atsiri ... 4

2. Cengkeh ... 6

3. Alat Penyulingan Tipe Rebus ... 10

4. Alat Penyulingan Tipe Kukus ... 10

5. Alat Penyulingan Tipe Uap Langsung ... 10

6. Grafik Biaya Pokok Alat Penyuling Minyak Atsiri ... 39

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

No Hal

1. FlowChart Pelaksanaan Penelitian ... 46

2. Kapasitas Efektif Alat ... 48

3. Rendemen Minyak Daun Cengkeh ... 49

4. Perpindahan Panas ... 50

5. Efisiensi Alat ... 52

6. Analisis Ekonomi ... 53

7. Break Even Point ... 55

8. Net Present Value ... 56

9. Internal Rate of Return ... 58

10. Gambar Daun Cengkeh ... 60

11. Gambar Alat ... 61

(10)

ABSTRAK

Octo Fandi Sinaga : Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung). Dibimbing oleh Lukman Adlin Harahap dan Adian Rindang..

Penyulingan merupakan salah satu cara untuk mengambil minyak atsiri yang terdapat pada daun, salah satu contohnya adalah daun cengkeh. Daun cengkeh memiliki kadar minyak yang cukup tinggi dengan kandungan euganol yang dapat mencapai 85%.

Proses pengolahan pascapanen bertujuan agar hasil pertanian memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat penyuling minyak atsiri. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, efisiensi alat dan analisis ekonomi.

Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 3,88 ml/jam. Analisis ekonomi dari tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml dan Rp. 776,55/ml. Nilai titik impas (BEP) dari tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 247,17 ml/tahun, 133,02 ml/tahun, 95,16 ml/tahun, 76,27 ml/tahun dan 64,95 ml/tahun. Net present value (NPV) 6% adalah Rp. 12.060.105 Sedangkan NPV 8% adalah Rp. 10.793.704,29 dan Internal rate of return alat ini adalah sebesar 27,04%.

Kata kunci: daun cengkeh, penyulingan, mesin

ABSTRACT

Octo Fandi Sinaga : design construction of patchouli oil direct steam distillation type. Supervised by Lukman Adlin Harahap and Adian Rindang.

Distillation is one of the ways to take up patchouli oil that contained in the leaves, the example is leaf clovers. Leaf clovers has the high oil content with euganol that reaches of 85%. The postharvest processing’s purpose is to make the agricultural product have a higher economic value compared to the product without processed. The purpose of this research was to design, build, test and analyze the economic value of patchouli oil direct steam distillation type. The parameters observed were effective capacity,efisiensy and economic analysis.

Based on this research, it were summarized that the effective capacity of the equipment was 13,33 ml/hour. Economic analysis, basic costs for the first to the fifth year was Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml and Rp. 776,55/ml. Break even point (BEP) for the first to the fifth year was 247,17 ml/year, 133,02 ml/year, 95,16 ml/year, 76,27 ml/year and 64,95 ml/year. Net present value (NPV) 6% was Rp. 12.060.105 whereas NPV 8% was Rp. 10.793.704,29 and Internal rate of return this equipment was 27,04%.

(11)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Minyak atsiri (volatile oils atau essential oil) didefinisikan sebagai campuran kompleks yang menunjukkan dan merupakan senyawa yang menguap

bersama air. Diekskresikan oleh rambut kelenjar atau terdeposit dalam sel

tanaman organelles, idioblast (sel minyak, sel khusus), atau saluran antar rongga

schizogenous atau lysigenous. Selanjutnya, ada beberapa tanaman yang

mengandung minyak atsiri yang terdeposit dalam kayunya. Sebagaimana

ditunjukkan oleh namanya, minyak atsiri menguap dalam uap air (Ketaren, 1985).

Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri

yang dengan mudah dapat dipisahkan menjadi komponen atau penyusun

murninya. Contoh kelompok pertama ini adalah: minyak sereh, minyak daun

cengkeh, minyak permen dan minyak terpenting. Biasanya komponen utama yang

terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan dengan menggunakan

penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia yang sederhana. Kelompok

kedua adalah minyak atsiri yang sukar dipisahkan menjadi komponen murninya.

Contoh minyak atsiri kelompok kedua ini antara lain minyak akar wangi, minyak

nilam dan minyak kenanga (Djojosubroto dan Inggrid, 2011).

(12)

Komponen utama dari minyak daun cengkeh adalah euganol. Eugenol

merupakan komponen yang sangat berguna bagi industri makanan maupun

obat-obatan. Kegunaan utama adalah sebagai penghambat perkembangbiakan bakteri

dan jamur. Dengan potensi ini eugenol dan turunannya dapat membantu dalam

pengawetan makanan /aditif sehingga dapat mengantikan pengawet yang sintesis.

Itulah alas an mengapa minyak daun cengkeh sangat di butuhkan di pasaran

(Agoes, 2007).

Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah penyulingan dengan

sistem uap langsung. Penyulingan dengan metode uap langsung merupakan

metode yang paling banyak digunkan dalam dunia penyulingan minyak atsiri,

karena rendemen minyak yang dihasilkan lebih tinggi. Salah satu diantara

penggunaan penyulingan dengan metode ini adalah Fuad Nugraha Lubis dalam

penelitian sebelumnya pada tahun 2010. Hanya saja dalam penelitian tersebut ada

kekurangannya dimana termometer diletakkan pada tabung bahan yang akan

disuling. Metode ini menggunakan uap langsung yang bertekanan tinggi yang

dihasilkan pada tabung penghasil uap. Oleh sebab itu termometer harus di

letakkan pada penutup tabung penghasil uap.

Model penyulingan dengan uap air terbagi atas tiga yaitu penyulingan

dengan air, dengan uap air, dan dengan uap dan air. Bila dengan air, maka bahan

dicampur langsung dengan air kemudian dididihkan. Bila dengan uap, maka

bahan terletak di atas uap air yang mendidih kemudian uap air akan menuju bahan

dan membawa minyak yang dikandung bahan. Dan yang ke tiga dengan air dan

uap, yaitu model penyulingan dengan meletakkan bahan yang akan disuling di

(13)

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat

penyuling minyak atsiri tipe uap langsung.

Manfaat Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan

syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi

Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan

penelitian lebih lanjut mengenai penyulingan minyak atsiri.

3. Bagi masyarakat, untuk membantu dan memotivasi dalam proses produksi

(14)

TINJAUAN PUSTAKA

Minyak Atsiri

Minyak atsiri dihasilkan dari tanaman dan mempunyai sifat mudah

menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi, mempunyai rasa getir,

berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya, umumnya larut dalam

pelarut organik dan tidak larut dalam air. Minyak atsiri dapat bersumber pada

setiap bagian tanaman yaitu daun, bunga, buah, biji, batang atau kulit dan akar

atau rhizome (Ketaren, 1985).

Minyak atsiri, atau dikenal juga sebagai minyak eteris (aetheric oil), minyak esensial, minyak terbang, serta minyak aromatik, adalah kelompok besar

minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah

menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak atsiri bersifat mudah

menguap karena titik uapnya rendah. Selain itu, susunan senyawa komponennya

kuat mempengaruhi saraf manusia (terutama di hidung) sehingga seringkali

memberikan efek psikologis tertentu (baunya kuat) (switaning, dkk, 2010).

(15)

Banyaknya ragam minyak atsiri di pasaran internasional dan masih

sedikitnya jenis minyak atsiri yang di Indonesia menunjukkan bahwa peluang

pasar ekspor minyak atsirir masih terbuka sangat lebar. Disamping itu besarnya

nilai impor minyak atsiri menunjukkan bahwa potensi pasar di dalam negeri juga

masih terbuka lebar. Di sisi lain juga masih banyak tanaman yang menghasilkan

jenis minyak atsiri seperti adas, jahe, jeruk, cengkeh, jeruk purut, kapulaga dan

lain-lain yang belum dimanfaatkan sebagai minyak atsiri. Hingga saat ini

bahan-bahan tersebut masih diperdagangkan sebagai bahan-bahan mentah dan harganya rendah.

Melalui teknologi sederhana seperti penyulingan, bahan-bahan tersebut dapat

dibuat menjadi minyak atsiri yang harganya jauh lebih tinggi. Dengan semakin

berkembangnya industri obat-obatan, parfum, kosmetika, pengolahan

makanan-minuman, aromaterapi dan lain-lain, kebutuhan akan minyak atsiri semakin besar

baik volume, maupun jenisnya (Prakosa, dkk, 2013).

Cengkeh

Cengkeh memiliki nama lain seperti clove tree atau sering juga disebut Eugenia aromatica. Secara garis besar tanaman cengkeh memiliki klasifikasi dalam dunia tumbuh-tumbuhan yaitu:

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Myrtales

Famili : Myrtaceae

Genus : Syzygium

(16)

Cengkeh (Eugenia aromatic OK atau Syzigium aromaticum (L)) termasuk family Myrtaceae. Tanaman ini berbentuk pohon, tingginya dapat mencapai 20-30 m, dan dapat berumur lebih dari 100 tahun. Tajuk tanaman cengkeh umunya

berbentuk kerucut, piramida, atau piramida ganda. Dalam satu periode ujung

ranting akan mengeluarkan satu set daun yang terdiri lima pasang. Masing-masing

pasangan terdiri atas dua daun yang terletak saling berhadapan. Tanaman cengkeh

mulai berbunga pada umur 4,5-8,5 tahun, tergantung dari jenis dan

lingkungannya. Bunga ini merupakan bunga tunggal, berukuran kecil

(panjang 1-2 cm), dan tersusun dalam satu tandan yang keluar pada ujung-ujung

ranting (Daniarti dan Najiyati, 1991).

Gambar 2. Cengkeh,

Hasil tanaman cengkeh yang banyak dimanfaatkan di Indonesia adalah

bunganya, yang digunakan sebagai bahan tambahan di pabrik rokok. Gagang dan

daun cengkeh di areal perkebunan cengkeh masih banyak yang belum

dimanfaatkan padahal daun dan gagang cengkeh dapat diambil minyaknya dengan

cara penyulingan. Minyak daun cengkeh yang dihasilkan kira-kira adalah 2,5 %

dari berat daun kering. Potensi minyak daun cengkeh di Indonesia sangat besar

tetapi dibiarkan membusuk tanpa dimanfaatkan Komposisi utama minyak

cengkeh adalah eugenol, eugenol asetat dan caryofilen. Komposisi minyak yang

(17)

eugenol asetat 11-21% dan caryofilen 5- 13%. Senyawa lain yang ada dalam jumlah k ecil adalah α d an β Hmulen, α Cu b enene, meth y l benzoate, dll. Titik

didih dari yang paling ringan dari ke 3 komponen terbesar adalah caryofilen,

eugenol dan eugenol asetat Minyak daun cengkeh dihasilkan dari penyulingan

daun cengkeh melalui beberapa cara penyulingan yaitu penyulingan dengan air,

penyulingan air dan uap dan penyulingan uap. Kualitas hasil penyulingan

tergantung dari cara penyulingan dan alat yang digunakan. Penyulingan uap

menghasilkan minyak cengkeh dengan komposisi eugenol yang lebih baik dari

pada menggunakan cara penyulingan uap-air atau penyulingan air. Demikian juga

rendemen hasil minyak yang diperoleh, dengan penyulingan uap jenuh

mempunyai rendemen yang lebih besar (Sukarsono,dkk, 2005).

Bahan Logam yang Digunakan

Jika hendak membuat alat penyulingan, hal yang harus diperhatikan adalah

logam yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat. Stainless steel dapat bertahan dari serangan karat berkat interaksi bahan-bahan campurannya

dengan alam. Stainless steel terdiri dari besi, krom, mangan, silikon, karbon dan seringkali nikel dan molibdenum dalam jumlah yang cukup banyak. Elemen-elemen ini bereaksi dengan oksigen yang ada di air dan udara membentuk sebuah

lapisan yang sangat tipis dan stabil yang mengandung produk dari proses karat

atau korosi yaitu metal oksida dan hidroksida. Krom, bereaksi dengan oksigen, memegang peranan penting dalam pembentukan lapisan korosi ini. Pada

kenyataannya, semua stainless steel mengandung paling sedikit 10% krom. Keberadaan lapisan korosi yang tipis ini mencegah proses korosi berikutnya

(18)

dengan permukaan logam. Hanya beberapa lapisan atom saja cukup untuk

mengurangi kecepatan proses karat selambat mungkin karena lapisan korosi

tersebut terbentuk dengan sangat rapat. Lapisan korosi ini lebih tipis dari panjang

gelombang cahaya sehingga tidak mungkin untuk melihatnya tanpa bantuan

instrumen moderen. Besi biasa, berbeda dengan stainless steel, permukaannya tidak dilindungi apapun sehingga mudah bereaksi dengan oksigen dan membentuk

lapisan Fe2O3 atau hidroksida yang terus menerus bertambah seiring dengan

berjalannya waktu. Lapisan korosi ini makin lama makin menebal dan kita kenal

sebagai karat (Widiantara, 2010)

Tekanan dan Uap

Tekanan didefenisikan sebagai gaya per satuan luas. Satuan tekanan

bergantung pada satuan tekanan dan satuan luas. Pada umumnya satuan tekanan

yang digunakan kg/cm². Sering juga tekanan digunakan dengan satuan atmosfir

dan ditulis dengan atm, dimana 1 atm = 1kg/cm². Hukum Charles mengatakan

volume suatu massa gas sempurna berubah dengan berbanding langsung dengan

temperature mutlak, jika tekanan mutlaknya konstan. Dalam hal ini dapat

disimpulkan bahwa volume, temperature, dan tekanan berubah secara bersamaan.

(Daryus, 2007).

Laju destilasi mencerminkan banyaknya uap yang terkondensasi menjadi

fasa cair selama selang waktu tertentu, misalnya satu jam. Nilai ini sebanding

dengan jumlah uap air yang melewati bahan dalam ketel destilasi. Makin besar

laju destilasi maka banyaknya uap air yang melewati bahan pada setiap satuan

waktu makin besar. Hal ini berarti bahwa laju aliran uap air yang melewati bahan

(19)

yang berakibat laju alir uap air makin cepat, maka waktu kontak antara uap air

dengan bahan dalam ketel menjadi makin pendek. Selama proses destilasi uap,

yang dapat terdestilasi bersama uap air hanya minyak atsiri yang berada di

permukaan bahan. Agar sebanyak mungkin minyak atsiri yang ikut terdestilasi

bersama uap air maka tekanan parsial uap minyak atsiri harus setinggi mungkin.

Hal ini hanya dapat dicapai bila suhu minyak atsiri sama dengan suhu uap air. Bila

waktu kontak antara bahan dengan uap air terlalu pendek maka, karena belum

dicapai keadaan setimbang, suhu bahan (dan suhu minyak atsiri yang terdapat

pada bahan tersebut) lebih rendah daripada suhu uap air. Akibatnya tekanan uap

minyak atsiri menjadi lebih rendah daripada tekanan uap pada suhu uap air,

sehingga uap minyak atsiri yang terkondensasi menjadi lebih sedikit yang

selanjutnya mengakibatkan perolehan minyak atsiri menjadi lebih rendah.

(Djojosubroto dan inggrid, 2011).

Cara Umum Pengambilan Minyak Atsiri

Pengambilam minyak atsiri dari tanaman penghasil minyak atsiri pada

umumnya dilakukan melalui tiga cara, yaitu dengan sistem penyulingan, ekstraksi

dengan bahan kimia dan juga sistem pengempaan. Menurut sastrohamidjojo

(2004) pada umumnya cara isolasi minyak atsiri adalah sebagai berikut: uap

menembus jaringan tanaman dan menguapkan semua senyawa yang mudah

menguap. Hidrodestilasi atau penyulingan dengan air terhadap tanaman meliputi

(20)

1. Penyulingan air

Gambar 3. Alat Penyuling langsung dengan air

2. Penyulingan uap dan air

Gambar 4. Alat penyuling dengan uap dan air

3. Penyulingan uap langsung

Gambar 5. Alat Penyuling dengan uap langsung

Pada dasarnya ketiga tipe penyulingan tersebut memiliki kesamaan yaitu

suatu pengertian dari sistem dua-fasa. Perbedaannya terletak pada cara

(21)

Penyulingan Tanaman Penghasil Minyak Atsiri

Secara umum kita mengenal ada tiga sistem penyulingan untuk minyak

atsiri yaitu, penyulingan dengan sistem rebus dimana bahan yang akan diambil

minyak atsirinya berhubungan langsung dengan air mendidih, selanjutnya

penyulingan uap dan air, dalam sistem penyulingan ini tanaman yang akan

diproses ditempatkan dalam satu tempat yang bagian bawah dan tengah

berlobang-lobang yang ditopang di atas dasar alat penyulingan, bagian bawah alat

penyulingan diisi air sedikit dibawah dimana bahan ditempatkan, dan yang

terakhir adalah penyulingan dengan sistem uap langsung, dimana bahan dan

sumber penghasil uap ditempatkan pada ruang yang berbeda pada sistem ini. Pada

alat penyulingan dengan sistem uap langsung uap yang digunakan lazim memiliki

tekanan yang lebih besar daripada tekanan atmosfer dan dihasilkan dari hasil

penguapan yang berasal dari suatu pembangkit uap air. Uap yang dihasilkan

kemudian dimasukkan kedalam alat penyulingan. Pada dasarnya tidak ada

perbedaan yang menyolok pada ketiga alat penyulingan tersebut. Namun

demikian pemilihan tergantung pada cara yang digunakan, karena reaksi tertentu

dapat terjadi selama penyulingan. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada

penyulingan uap antara lain:

1. Difusi atau perembesan minyak atsiri oleh air panas melalui selaput

tanaman, ini yang dikenal dengan pengertian hidrodifusi

2. Hidrolisis terhadap komponen tertentu dari minyak atsiri

3. Peruraian terjadi oleh panas

(22)

Uap air dan uap minyak dicairkan dengan cara mengalirkan pipa

berlingkar yang didinginkan dengan air. Alat pencair uap ini disebut dengan

kondensor. Cara pencairan uap yang baik adalah dengan mengalirkan air

pendingin berlawanan arah dengan aliran uap minyak. Berarti air pendingin

dimasukkan melalui bagian bawah kondensor dan dikeluarkan pada bagian atas.

Hasil sulingan minyak atsiri dan air ditampung ke dalam botol berleher panjang.

Karena minyak atsiri sangat mudah menguap, maka botol penampung sebaiknya

direndam dalam air dingin. Atau dapat juga dilakukan dengan meletakkan es batu

bercampur garam disekitar botol penampung agar suhu dingin dapat

dipertahankan lebih lama (Hendartomo, 1996).

Heat Exchanger (Alat Penukar Panas)

Penukar panas adalah peralatan utama untuk mentransfer panas antara

aliran panas dan dingin. Mereka memiliki bagian terpisah untuk dua aliran dan

beroperasi secara terus menerus. Mereka juga disebut recuperators untuk membedakan mereka dari regenerator, di mana panas dan aliran dingin melewati bergantian melalui saluran yang sama dan pertukaran panas dengan massa

peralatan, yang sengaja dibuat dengan kapasitas panas.

Berikut adalah beberapan jenis tipe heat exchanger yang biasa digunakan: 1. Exchanger plate and frame

Piring dan bingkai exchanger adalah majelis bergelombang dengan piring ditekan di atas bingkai. Pinggiran berisi cairan dan mengarahkan arus ke

dalam dan keluar dari ruang antara pelat. Panas dan dingin arus

yang sisi berlawanan dari piring. Tutup jarak dan adanya lipatan

(23)

dan fouling rendah, pesanan l-5 x 10-s Btu/(hr) (sqft) (°F). Aksesibilitas panas permukaan pertukaran untuk membersihkan membuat mereka

sangat cocok untuk fouling jasa dan di mana tingkat tinggi sanitasi diperlukan, seperti dalam pengolahan makanan dan farmasi. Tekanan

operasi dan suhu dibatasi oleh sifat dari bahan gasketing, dengan maksimal biasa 300 psig dan 400 ° F.

2. Spiral heat exchanger

Cairan panas masuk di tengah elemen spiral dan arus ke pinggiran; aliran

cairan dingin berlawanan, masuk di pinggiran dan meninggalkan di

tengah. Perpindahan panas koefisien tinggi di kedua sisi, dan tidak ada

koreksi log, berarti perbedaan suhu karena aksi berlawanan benar.

Faktor-faktor ini dapat menyebabkan permukaan persyaratan 20% atau lebih

kurang dari jenis penukar panas dinding dan tabung. Jenis spiral

umumnya unggul dengan cairan sangat kental pada tekanan sedang.

Prosedur desain untuk piring spiral dan penukar tabung spiral yang terkait

disajikan oleh Minton (1970), Walker (1982) (dalam Wallas,1982).

3. Compact (flat in) exchanger

Dengan jenis yang sama alat-alat untuk cairan panas dan dingin,

digunakan terutama untuk layanan gas. Alat ini memiliki ciri khas

permukaan urutan 1200�2/�3 (353��2/��3), tinggi kerut

3,8-11,8 mm, ketebalan 0,2-0,6 mm, dan kerapatan sirip 230-700/m. Izin

(24)

panas per satuan volume yang dapat dicapai dengan konstruksi dinding

dan tabung. Unit telah dirancang untuk tekanan sampai 80 atm atau lebih,

dimana panas mengalir dari dalam ke luar daerah berubah secara konstan.

Dengan demikian setara dari Persamaan, untuk silinder panjang N

Q = -kN(2�r)��

didih tinggi di bawah vakum didih rendah

Untuk menghasilkan rendemen minyak yang tinggi dengan hasil yang

maksimal maka sistem penyulingan yang paling baik digunakan adalah dengan

menggunakan sistem penyulingan uap langsung. Pada cara ini, ketel perebus air

dipisahkan dari ketel penyuling yakni ketel yang berisi bahan. Uap air yang

dihasilkan pada ketel perebusan air, dialirkan pada sebuah pipa ke dalam ketel

penyuling. Bahan yang disuling diletakkan di atas piringan yang berlubang-lubang

didalam ketel. Piringan boleh lebih dari satu dan disusun secara bertingkat. Untuk

memudahkan bergeraknya uap air ke tingkat yang lebih tinggi, maka harus

disediakan ruang kosong antara bahan yang terletak pada piringan di bawahnya

(25)

1 atmosfir) dialirkan ke dalam ketel penyuling. Bersama uap air ini, minyak atsiri

dari bahan akan ikut terbawa. Selanjutnya pipa penyalur disalurkan melalui ketel

ketiga yang berfungsi sebagai kondensor. Setelah mengalami proses kondensasi,

campuran minyak dan air kemudian dicampur pada bak pemisah cairan. Dengan

adanya perbedaan berat jenis maka air dapat dipisahkan dari minyak

(Sudaryani dan Sugiharti, 1999).

Minyak hasil sulingan harus segera dipisahkan setelah suhunya menyamai

suhu kamar. Jika tidak, minyak akan menimbulkan bau tengik. Minyak atau lemak

akan mengeluarkan bau tengik bila terjadi oksidasi, yaitu akibat bercampurnya

minyak/lemak, air, dan udara. Hal ini dilakukan agar tidak menurunkan nilai

ekonomis dari minyak tersebut yang mana selama ini seringkali terjadi didalam

industri kecil dan menengah yang tidak tahu dengan baik cara penanganan minyak

atsiri tersebut (Herlina dan Ginting, 2002).

Kandungan yang Terdapat Pada Minyak Atsiri

Minyak atsiri pertama kali diisolasi pada tahun 1300 oleh Arnold de

villanova. Produksi secara modern baru dilakukan oleh Lavoiser pada tahun

1760-1770. Ditinjau dari segi kimianya minyak atsiri hanya mengandung dua golongan

senyawa, oleoptena dan stearoptena. Oleoptena adalah bagian hidrokarbon di

dalam minyak atsiri dan berwujud cairan. Umumnya senyawa golongan oleoptena

terdiri atas senyawa monoterpen, sedangkan stearoptena adalah senyawa

hidrokarbon teroksigenasi yang umumnya berwujud padat. Steoreptena ini

umumnya terdiri atas senyawa susunan oksigen dan terpen. Hampir semua minyak

atsiri mengandung campuran senyawa kimia, dan biasanya campuran tersebut

(26)

dengan persentase sangat tinggi, seperti minyak mustard (Brasicca alba) dengan kandungan alil isotianat 93%, danruk (Melaleuca leucaderon var latifolia) dengan kandungan metal euganol 98%, kayu manis cina (Cinnamommium Cassia) dengan kandungan sinamildehida 97%, dan cengkeh (Eugenia aromatica) dengan kandungan senyawa fenol sekitar 85%, terutama euganol (Agoes, 2007).

Berdasarkan keanekaragaman mutu cengkeh yang bervariasi yang terjadi

akibat pengaruh bahan baku sampai dengan bentuk kepengusahaannya mutu

minyak cengkeh dapat dibedakan menjadi empat bagian mutu, antara lain

1. Special grade

Special grade merupakan mutu cengkeh yang terbaik sperti yang bersifat utuh, berseri, penuh, uniform, merata, bebas dari jamur, dan

tidak lebih dari; 3% ranting, cengkeh tua dan benda asing, 2% cengkeh

kokher dan 16% kadar air.

2. Mutu No 1

Mutu No 1 cengkeh merupakan mutu yang baik, bersifat utuh, cukup

merata, tidak berjamur dan mengandung tidak lebih dari; 5% ranting,

cengkeh tau, dan benda asing lainnya, 3% cengkeh kokher, dan 16%

kadar air

3. Mutu No 2

Mutu No 2 merupakan mutu cengkeh yang bebas dari jamur dan

mengandung tidak lebih dari; 5% ranting, 7%kokher, dan 16% kadar

(27)

4. Mutu No 3

Mutu No 3 merupakan mutu cengkeh yang mengandung tidak lebih

dari; 5% ranting, cengkeh tua, benda asing lain, 20% cengkeh kokher,

dan 16% kadar air.

Diantara mutu No. 2 dan No. 3 hanya sedikit perbedaanya. Jika ditinjau dari

kegiatan penyulingan maka mutu minyak No. 3 diperkirakan lebih baik karena

biasanya lebih kering dan lebih keras sehingga tidak menimbulkan bahan lengket

dan kerak pada alat-alat destilasi (Guenther, 1991).

Kandungan Kimia Minyak Atsiri Pada Daun Cengkeh

Pada tahun 1960, S. Arctander menyatakan bahwa minyak hasil sulingan

daun cengkeh kering dan daun kayu manis mengandung unsur euganol bermutu

tinggi. Sejak pertengahan tahun 60-an, clove leaf oil (minyak daun cengkeh) mendapat pasaran luas. Di Negara-negara industri, euganol yang dikandung

minyak tersebut dipisahkan, digunakan untuk bahan baku obat, pewangi teknis

sabun serta deterjen. Bahkan sekarang, meskipun mendapat keengganan di

kalangan pemakai, clove leaf oil mulai mendapat pijakan di industri wewangian. Unsur euganol maupun phenol sangat mudah bersenyawa dengan besi. Oleh

karena itu, clove oil, clove steam oil, dan clove leaf oil harus dimuat dalam kemasan botol kaca, drum alumunium, atau drum timah (Harris, 1987).

Minyak daun cengkeh mempunyai kadar eugenol minimal 78% dan

beta-caryophyllene min 17 % dengan rendemen minyak sebesar 2% (SNI, 2006 dalam

Jayanuddin, 2011). Penelitian yang dilakukan oleh Jirovetz dkk. (2009) yang

(28)

menggunakan penyulingan uap didapat 23 komponen dengan kadar tertinggi yaitu

eugenol 76.8%, β-caryophyllene 17.4%, α-humulene (2.1%), dan eugenyl acetate

1.2%. Rendahnya kadar eugenol terjadi karena sistem pendinginan dan

penampungan sampel yang tidak sempurna, sehingga banyak eugenol yang

menguap (Jayanuddin, 2011).

Rendemen dan Lama Penyulingan

Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan

bahan tumbuhan yang diolah. Besarnya rendemen yang dihasilkan antara jenis

bahan yang satu berbeda dengan yang lainnya. Misalnya rendemen minyak sereh

0,8%, minyak kenanga 1,3%, dan nilam berkisar antara 2,5% sampai 4% untuk

jenis Nilam Aceh. Jenis tumbuhan, varietas, tempat pembudidayaan, dan cara

melaksanakan penyulingan sangat mempengaruhi hasil penyulingan. Penyulingan

dianggap selesai bila hasil sulingan yang ditampung tidak lagi mengeluarkan

minyak. Waktu yang dibutuhkan untuk menyuling sangat tergantung pada jenis

bahan yang disuling. Ada tumbuhan yang cepat melepaskan minyak, ada pula

yang lambat. Contohnya, penyulingan minyak lada hanya memakan waktu satu

jam, sereh selama tiga sampai empat jam, sedang minyak bunga kenanga

(29)

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan juni sampai September tahun 2014 di

Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera

Utara, Medan.

Bahan dan Alat

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : air, daun cengkeh, es batu,

ember, gelas ukur, kompor, lilin mainan, pelat alumunium, pelat stainless steel, penutup/pembuka laju aliran air (kran), preassure gauge.

Adapun alat-alat yang digunakan adalah alat tulis, gergaji besi, gerinda,

kalkulator, komputer, mesin las, dan palu.

Metodologi Penelitian

Pada penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara studi

literatur (kepustakaan), kemudian dilakukan perancangan bentuk dan

pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat penyuling minyak atsiri tipe

uap langsung. Setelah itu dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.

Persiapan bahan

Daun cengkeh yang akan disuling merupakan daun cengkeh yang telah

kering ataupun layu dari tanaman cengkeh yang telah berbunga pada usia 4,5

(30)

penyulingan minyak atsiri sehingga dihasilkan minyak dengan kualitas yang baik

dimana daun cengkeh yang akan disuling telebih dahulu dijemur dengan panas

matahari hingga kering, hal ini bertujuan untuk mengurangi kadar air didalam

daun cengkeh.

Perancangan Alat

Dalam perancangan alat ada beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu:

Komponen Alat

Alat destilasi ini mempunyai beberapa komponen yaitu :

1. Wadah air penghasil uap

Wadah ini merupakan wadah air yang akan digunakan untuk

menghasilkan uap air. Uap air ini nantinya akan mengalir melalui pipa

menuju tempat bahan (daun cengkeh) untuk membawa kandungan

minyak atsiri yang terkandung pada bahan tersebut. Wadah ini berbentuk

silinder dengan penutup yang dapat terbuka dan terkunci rapat,

berdiameter 30 cm dan tinggi 51 cm

2. Pipa aliran uap

Pipa ini berdiameter 1,5 cm dan berfungsi sebagai tempat aliran uap air

yang menghubungkan wadah air menuju wadah bahan, serta dari wadah

bahan menuju pipa berlingkar dalam pada proses pendinginan. Pada

bagian peutup atas wadah ini akan dipasang preassure gauge untuk pengukur tekanan agar tekanan yang dihasilkan uap air dapat diamati.

3. Wadah bahan

Konstruksinya hampir sama dengan wadah air penghasil uap. Dapat

(31)

ukuran dan komponen. Berdiameter 32 cm dan tinggi 40 cm, terdapat

piringan dengan diameter 32 cm berlubang-lubang kecil pada 30 cm dari

sisi terbawah. Di atas piringan inilah bahan akan diletakkan kemudian

uap yang berasal dari proses pemanasan akan melewati lubang kecil

tersebut menuju bahan. Untuk mengontrol tekanan ini maka akan

dipasang pula kran pelepasan uap pada sisi alas wadah. Uap ini akan

membawa kandungan minyak yang terdapat pada bahan kemudian

mengalir melalui pipa penghubung menuju pipa berlingkar yang terdapat

dalam kondensor.

4. Kondensor

Kondensor ini terdiri dari drum dengan diameter 30 cm dan tinggi 50

cm, pipa berlingkar dan kran. Es batu diletakkan di tengah-tengah pipa

berlingkar lalu kemudian ditaburi garam. Sedangkan kran berfungsi

sebagai lubang pengeluaran air dari es yang mencair.

5. Heat exchanger

Heat exchanger merupakan pipa berlingkar yang berfungsi untuk mengubah fase uap menjadi fase cair didalam kondensor.

6. Botol penampung

Hasil sulingan akan ditampung di dalam botol berleher panjang.

Tujuannya untuk memudahkan pemisahan minyak dan air. Selain itu

botol ini sebaiknya direndam dalam air dingin agar minyak yang telah

ditampung tidak menguap kembali. Pemisahan minyak dan air dapat

(32)

7. Gelas ukur

Untuk mengetahui berapa volume minyak yang dihasilkan, maka dapat

digunakan gelas ukur.

Pembuatan Alat

Adapun langkah-langkah dalam membuat alat penyuling minyak atsiri tipe

uap langsung yaitu :

1. Dirancang bentuk alat sesuai dengan urutan proses.

2. Digambar serta ditentukan ukuran alat.

3. Dipilih bahan yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat.

4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai

dengan ukuran yang telah ditentukan.

5. Dipotong bahan sesuai ukuran.

6. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk pipa aliran uap.

7. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk wadah air.

8. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk wadah bahan.

9. Disiapkan drum kondensor.

10. Dibuat satu lubang pada salah satu sisi samping-bawah drum.

11. Dipasang kran pada lubang tersebut.

12. Dibentuk bahan agar sesuai dengan tempat bahan dan drum kondensor.

13. Dilas pipa aliran yang ada pada drum kondensor dengan terhadap dinding

drum

14. Dihubungkan komponen bahan yang telah dibuat sesuai dengan urutan

(33)

Prosedur Penelitian

1. Dimasukkan air ke dalam wadah penghasil uap air.

2. Dimasukkan bahan ke dalam tempat bahan.

3. Dimasukkan es batu ke dalam wadah pendingin.

4. Dihidupkan api kompor.

5. Dipanaskan air pada wadah penghasil uap air sampai mendidih.

6. Diatur dan dijaga tekanan pada penghasil uap air kira-kira 1 atmosfer

7. Ditampung hasil penyulingan pada botol penampung.

8. Dilakukan pemisahan minyak dan air hasil penyulingan.

9. Dilakukan pengukuran volume minyak yang dihasilkan tiap satuan berat

Bahan yang dimasukkan ke dalam wadah bahan.

10. Dilakukan pengamatan parameter.

Parameter yang Diamati 1. Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya minyak

daun cengkeh yang dihasilkan (liter) tiap satuan waktu yang dibutuhkan

selama penyulingan tersebut (jam).

KA = ���

� ………...……… (5)

dimana :

KA = Kapasitas efektif alat (Liter/jam)

Vol = Volume minyak daun cengkeh yang dihasilkan (Liter)

(34)

2. Rendemen

Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan

bahan tumbuhan yang diolah. Perhitungan rendemen dilakukan untuk

mengetahui seberapa besar rendemen yang dihasilkan oleh suatu alat

dalam memproduksi minyak daun cengkeh tiap satuan banyak bahan yang

diolah.

Rend= ��

��

×

100%……….. ...(6)

dimana :

Rend = Rendemen (%)

BN = Berat minyak daun cengkeh yang dihasilkan tiap satu satuan berat

bahan yang diolah (kg)

BB = Berat bahan olahan (kg)

3. Efisiensi alat

Efesiensi alat dapat diketahui dengan membagi kapasitas efektif yang

diperoleh alat terhadap kapasitas efektif alat secara teoritis, atau dapat

dituliskan dengan rumus :

η alat = ������

����� × 100%……….(7)

dimana:

η = Efiensi penyulingan (%)

(35)

Analisis biaya

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. Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada

out put yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan. Tak heran jika biayanya semakin besar.

Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak

sedikitnya produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).

Pengukuran Biaya produksi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya

yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

Biaya pokok = ���

� +���� �... (8) dimana :

BT = total biaya tetap (Rp/tahun)

BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam)

X = total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C = kapasitas alat (jam/satuan produksi

Biaya Tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari:

1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)

Metode ini memungkinkan untuk memperkirakan penyusutan yang lebih

mendekati dengan penyusutan yang aktual terjadi bagi mesin/alat pada tiap

tahun umurnya.

(36)

dimana :

Dt = Biaya penyusutan pada tahun ke-t (Rp/tahun)

P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) alsin (Rp)

S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

N = perkiraan umur ekonomis (tahun)

t = tahun ke-t

i = tingkat bunga modal (% tahun)

2. Biaya bunga modal dan asuransi

I

=

�(�)(�+1)

2� ...(10)

dimana: i = Total persentase bunga modal dan asuransi

3. Biaya pajak di negara ini belum ada ketentuan besar pajak secara khusus

untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, diperkirakan bahwa biaya

pajak adalah 2% pertahun dari nilai awalnya.

4. Biaya gudang/garasi Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar

antara 0,5 – 1 %, rata-rata diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun

Biaya Tidak Tetap

Biaya tidak tetap terdiri dari:

1. Biaya perbaikan untuk sumber tenaga penggerak, mesin sumber tenaga

adalah mesin penggerak peralatan lainnya yang umumnya dihubungkan

dengan jenis-jenis transmisi tertentu. Biaya perbaikan ini dapat dihitung

dengan persamaan:

Biaya reparasi = 1,2%(�−�)

(37)

2. Biaya Operator Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat

diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam

kerjanya.

Break event point (BEP)

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.

Untuk menentukan produksi titik impas dapat digunakan rumus :

N = �

(�−�)...(12)

Dimana :

N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (ml)

F = biaya tetap per tahun (Rp)

R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rp)

V = biaya tidak tetap per unit produksi

VN = total biaya tidak tetap per tahun (Rp/unit)

Net present value (NPV)

Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan

metode analsis finansial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang

digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Secara

singkat dapat ditulis :

(38)

Dimana :

CIF = cash in flow COF = cash out flow

Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan

(%) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan :

CIF = pendapatan x (P/A, i, n) + Nilai akhir x (P/F, i, n)

COF = Investasi + pembiayaan (P/A, i, n)

Dengan kriteria :

• NPV > 0, berarti usaha tersebut menguntungkan dan layak untuk dilaksanakan

dan dikembangkan

• NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan dan

tidak layak untuk dilaksanakan

• NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.

Internal rate of return (IRR)

Internal Rate of Return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan kelayakan lama (umur) pemilikan suatau alat atau mesin pada tingkat keuntungan

tertentu. Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X

(positif) atau NPV= Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif),

dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut:

IRR= p%+ �

�+�� (�%− �%)(�����������������) ...(14)

Dan

IRR= q%+ �

(39)

dimana :

p = suku bunga bank paling atraktif

q = suku bunga coba-coba ( > dari p)

X = NPV awal pada p

Y = NPV awal pada q

(40)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap Langsung

Alat penyuling minyak atsiri tipe uap langsung merupakan alat yang

mempunyai fungsi untuk mengeluarkan kandungan minyak atsiri yang terdapat

pada bagian dari tumbuhan yang berupa daun, ranting dan biji. Dalam proses

pengeluaran minyak dari tumbuhan yang digunakan adalah uap bertekanan tinggi.

Uap ini berfungsi untuk mengeluarkan minyak yang terdapat pada daun, ranting

maupun biji pada tumbuhan. Alat penyuling minyak atsiri tipe uap langsung ini

terdiri atas tiga bagian utama yaitu:

1. Ketel uap

2. Ketel suling

3. Kondensor

Selain itu alat ini juga dilengkapi dengan preassure gauge sebagai pengukurr tekanan uap yang dihasilkan, termometer untuk mengetahui suhu yang

ingin dicapai, dan kumparan pada kondensor yang berfungsi untuk memperlambat

laju aliran uap agar uap dapat terkondensasi kembali menjadi cairan, serta gelas

ukur sebagai wadah penampungan minyak sementara waktu.

Sumber panas dihasilkan melalui kompor gas yang berukuran 3 kg yang

berfungsi untuk memanaskan air yang terdapat pada ketel uap. Ketel uap diisi air

sebanyak 15 L, tidak perlu diisi sampai penuh agar cepat menghasilkan uap

sehingga dapat mempersingkat waktu penyulingan. Ketel uap mempunyai ukuran

diameter 30 cm dan tinggi 51 cm. Ketel suling mempunyai ukuran 32 cm dan

(41)

yang mempunyai tinggi 20 cm dari dasar. Selanjutnya kondensor yang

berdiameter 30 cm dan tinggi 50 cm memiliki pipa spiral sebanyak 26 kumparan.

Ketel uap, ketel suling serta kondensor dihubungkan oleh pipa yang

berdiameter 1,5 cm sebagai jalur uap yang dihasilkan. Uap yang dihasilkan pada

ketel uap selanjutnya diteruskan kedalam ketel suling setelah didapat tekanan

1 atm. Selanjutnya uap tersebut masuk melalui ruangan kosong pada ketel suling

sebelum akhirnya mengenai bahan yang akan disuling. Uap yang telah dialirkan

ke dalam ketel suling tersebut dibiarkan sampai mencapai suhu 110 °C, setelah

mencapai suhu tersebut keran dibuka untuk mengalirkan uap yang selanjutnya di

teruskan kedalam kondensor untuk dikondensasi agar uap tersebut kembali

menjadi bentuk cairan.

Pemilihan Bahan

Pemilihan bahan dalam pembuatan alat ini haruslah diperhitungkan,

karena pemilihan bahan dapat menentukan hasil yang akan di peroleh dari proses

penyulingan. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah bahan yang

terbuat dari stainless steel. Bahan stainless steel merupakan bahan yang terbuat dari baja yang apabila bereaksi dengan air dan udara tidak akan menimbulkan

pengkaratan (korosi). Korosi sangat mempengaruhi hasil yang akan dicapai

karena akan memperlambat uap yang akan dialirkan dan juga mengandung zat

yang tidak baik untuk kesehatan, karena minyak atsiri pada umumnya digunakan

pada bahan kosmetik dan juga obat-obatan, jadi harus benar-benar steril dan

(42)

Dimensi Alat

Dimensi alat sangatlah penting dalam produksi alat-alat pertanian.

Pentingnya dilakukan pengukuran dimensi alat dan massa dari alat bertujuan

bertujuan apabila ada usaha untuk memproduksi alat dalam jumlah besar dan

kemudian menjualnya. Dengan mengetahui dimensi dan massa dari alat tersebut ,

maka kapasitas alat dapat diketahui. Alat ini memiliki tiga tabung, dimana tabung

pertama memiliki tinggi 51 cm dan diameter 30 cm, tabung kedua (ketel suling)

memiliki tinggi 40 cm dan diameter 32 cm, dan tabung kondensor memiliki tinggi

50 cm dan diameter 30 cm serta rak bertingkat sebagai tempat dudukan ketiga

tabung tersebut.

Proses penyulingan

Dalam sekali proses penyulingan di butuhkan air sebagai penghasil uap

sebanyak 15 L, es batu sebanyak 7 buah, bahan bakar elpiji yang berukuran 3 kg

sebanyak 1 buah dan daun cengkeh kering seberat 1 kg. Dimana air sebanyak

15 L dimasukkan kedalam ketel uap yang berfungsi sebagai penghasil uap. Proses

penyulingan berlangsung selama 3 jam untuk itu perlu diperhatikan banyaknya

air yang digunakan sebagai penghasil uap agar ketika proses berlangsung air

dalam ketel uap tidak kering ataupun habis.

Dalam proses penyulingan bahan bakar yang digunakan adalah bahan

bakar gas berukuran 3 kg, digunakan untuk mengurangi biaya yang dikeluarkan

dalam proses penyulingan. Selain itu penggunaan elpiji juga untuk mengurangi

penggunaan minyak tanah yang semakin langka. Es batu yang digunakan dalam

(43)

didalam kondensor agar proses pengembunan dapat berlangsung dan uap dapat

dikembalikan fasenya menjadi minyak.

Penyulingan dengan sistem seperti ini memanfaatkan uap bertekanan

tinggi, oleh sebab itu harus benar-benar diperhatikan dalam proses pembuatannya,

terutama pada ketel suling. Ketel suling harus benar-benar tertutup rapat agar

tidak ada uap yang keluar karena hal tersebut akan memperlama waktu proses

penyulingan. Uap yang dihasilkan melalui ketel uap kemudian dialirkan kedalam

ketel suling melalui pipa berukuran 1,5 cm sebagai jalur keluarnya uap. Kemudian

uap dengan tekanan 1 atmosfer tersebut masuk kedalam ketel suling untuk

digunakan menguapkan daun cengkeh agar minyak yang terkandung didalam

daun cengkeh dapat keluar. Uap tersebut sebelumnya dikumpulkan didalam ketel

suling dengan suhu 110 °C. Ketel suling ini memiliki rongga dibagian bawahnya

sebagai tempat masuknya uap yang berasal dari ketel uap, sedangkan daun yang

akan disuling berada 20 cm dari dasar alat. Hal ini bertujuan agar uap memiliki

cukup ruang untuk menguapkan daun tersebut. Bahan yang diisikan kedalam ketel

suling sebanyak 1 kg. Bahan tidak boleh diisi terlalu penuh agar terdapat ruangan

uap untuk keluar menuju kondensor. Hal ini sesuai dengan pernyataan Harris

(1990) yang menyatakan bahwa bahan yang akan diolah dimasukkan ke tempat

pemuatan bahan tanpa dipadatkan dan tidak boleh terisi penuh.

Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas efektif alat menunjukkan produktivitas alat selama

pengoperasian tiap satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diukur

dengan membagi volume minyak yang dihasilkan terhadap waktu yang

(44)

ulangan untuk masing-masing bahan sebanyak 1 kg. Hasil pengujian

menunjukkan waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk menyuling daun cengkeh

sebanyak 1 kg yaitu 3 jam sehingga kapasitas efektif alat penyuling minyak atsiri

tipe uap langsung sebesar 13,33 ml/jam. Hasil ini dapat dilihat pada tabel 2.

Hasil penelitian menunjukkan minyak daun cengkeh yang diperoleh

sebesar 38 ml dengan lama penyulingan 3 jam pada pengulangan pertama, sebesar

40 ml dengan waktu yang sama pada pengulangan kedua, sedangkan pada

pengulangan ketiga pada waktu yang sama diperoleh minyak sebesar 42 ml.

Tabel 2. Kapasitas Efektif Alat

Ulangan Volume (ml) waktu (jam) kapasitas efektif

Dari hasil penelitian didapat hasil penyulingan yang berbeda, dimana

perbedaannya disebabkan oleh kebocoran alat. Pada ulangan I pemasukan air pada

ketel uap dilakukan secara batch (curah) dan pintu pada ketel uap masih menggunakan system bongkar pasang dengan pengaitnya berupa baut, sehingga

menyebabkan adanya kebocoran uap melalui celah-celah penutup ketel uap.

Pada ulangan II dan III kebocoran pada ketel uap telah diperbaiki dengan

cara di las antara tutup dengan dinding ketel sehingga tidak terdapat lagi

celah-celah diantaranya, sedangkan pemasukan air dilakukan secara perlahan melalui

corong pemasukan yang diletakkan diatas pintu ketel dengan diameter lubang

(45)

besar pada ulangan I. Hal ini sesuai dengan pendapat Djojosubroto dan inggrid

(2011) yang menyatakan agar sebanyak mungkin minyak atsiri yang ikut

terdestilasi maka tekanan parsial uap minyak atsiri harus setinggi mungkin. Jadi

jika terdapat kebocoran pada alat maka akan mengurangi tekanan parsial pada alat

karena uap akan berkurang melalui lubang yang bocor.

Rendemen Minyak

Perhitungan rendemen dilakukan untuk mengetahui seberapa besar

rendemen yang dihasilkan oleh suatu alat dalam memproduksi minyak daun

cengkeh tiap satuan banyak bahan yang diolah.

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, didapat hasil rendemen minyak

pada daun cengkeh sebesar 2,23 %. Hal ini diperoleh berdasarkan perbandingan

berat rataan minyak daun cengkeh dengan berat bahan yang digunakan yaitu

sebesar 1000 gr kemudian dikali 100 %.

Tabel 3. Rendemen Minyak Daun Cengkeh

Ulangan Berat minyak daun

cengkeh dalam gelas

Rendemen yang diperoleh dari penelitian ini sudah sesuai standard

nasional Indonesia (SNI,2006) dimana standard SNI mensyaratkan rendemen

sebesar 2%. Sedangkan dalam industri kosmetik dan obat-obatan rendemen

minyak yang dibutuhkan sebesar 2,5%

(46)

Heat Excanger (HE)

Perpindahan panas merupakan panas yang berpindah dari suatu tempat ke

tempat lain dengan adanya faktor tertentu. Panas akan mengalir dari tempat yang

suhunya tinggi ke tempat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini panas yang

dihasilkan oleh ketel uap dialirkan kedalam kondensor untuk akhirnya dapat

diubah menjadi minyak. Hal ini disebabkan oleh adanya heat exchanger yang berfungsi mengubah fase uap menjadi fase cair.

Alat penyuling minyak atsiri tipe uap langsung ini menggunakan Heat exchanger dengan tipe spiral, diamana tipe spiral sangat baik pada cairan yang sangat kental dan bertekanan sedang.

Tabel 4. Perpindahan Kalor

Ulangan Ta dalam

kondensor(°C)

Ts (°C) Perpindahan kalor (J)

I 10 110 209.200

II 19 110 190.372

III 19 110 190.372

Total 48 330 589.944

Rata-rata 16 110 196.648

Keterangan : Ta = suhu ambient (°C) Ts = suhu steam (°C)

Dengan menggunakan persamaan

Q = mc∆�...(1)

maka dapat diperoleh kalor yang dilepas dalam satu kali proses berturut-turut

yaitu, 209.200 J dan 190.372 J. Penyulingan pada ulangan II dan III memiliki

suhu yang sama, oleh sebab itu kalor yang dilepaskan pun berjumlah sama.

Tabel 5. Energi panas dalam heat exchanger Ulangan Suhu air (°C) Suhu dasar

penguapan (°C)

(47)

Dengan menggunakan persamaan

Q = -kN(2�r)��

�� ...(2)

maka diperoleh energi untuk mengubah uap menjadi air adalah sebesar

-65.285.87 Btu/jam ft2°F. Tanda negatif (-) mengartikan bahwa kondensor harus

melepaskan energi sebesar 65.285,87 Btu/jam ft2°F agar dapat mengubah uap

minyak menjadi minyak dalam wujud cair.

Efisiensi Alat

1 kg daun cengkeh kering menghasilkan minyak yang berbeda – beda di

setiap literatur, mulai dari 0,02 L sampai dengan 0,052 L dalam sekali

penyulingan. Perbedaan ini mungkin diakibatkan dari sistem penyulingan yang

berbeda-beda, dimana dalam sistem penyulingan dikenal 3 sistem. Sistem

penyulingan dengan tipe rebus menghasilkan minyak yg tidak maksimal, begitu

juga dengan sistem kukus, namun sistem uap langsung yang menggunakan uap

bertekanan tinggi untuk menyuling daun cengkeh dapat memaksimalkan minyak

yang didapat. Berdasarkan tinjauan tersebut, penulis berasumsi bahwa 0,052 L

adalah minyak yang didapat secara maksimal, sesuai dengan tipe penyulingan

yang dilakukan penulis yaitu sistem uap langsung.

Efisiensi alat dapat dihitung dengan membagi hasil yang diperoleh di

lapangan terhadap hasil yang seharusnya diperoleh secara teoritis. Dari proses

penyulingan yang telah dilakukan, seharusnya diperoleh hasil 0,052 ml untuk 1 kg

bahan. Namun, hasil yang diperoleh justru 40 ml (hasil rataan tiga kali

(48)

adanya faktor kebocoran alat dan masih terdapatnya daun cengkeh yang tidak

dilalui oleh uap air.

secara teorotis alat dan mesin pertanian yang baik memiliki efisiensi antara

60%-70%, lebih dari itu akan semakin baik. Oleh karena efisiensi alat sebesar

76,92%, maka alat penyuling minyak atsiri tipe uap langsung ini dapat dikatakan

layak untuk digunakan.

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.

Harga bahan baku daun cengkeh kering yaitu Rp 800/kg. Dari analisis

biaya, diperoleh biaya penyulingan daun cengkeh dengan alat ini sebesar

Rp. 248/ml, yang merupakan hasil perhitungan dari biaya tetap dan biaya tidak

tetap terhadap kapasitas alat penyuling minyak atsiri. Dari analisis biaya,

diperoleh total biaya tetap sebesar Rp. 748.712,25/tahun dan total biaya tidak tetap

sebesar Rp. 2.700,6 /jam.

Tabel 6. Biaya pokok penyulingan minyak daun cengkeh

Tahun Biaya Pokok (Rp/ml) Tahun Biaya Pokok (Rp/ml)

1 257,23 4 219,08

2 232,02 5 216,94

3 223,63

(49)

Gambar 6. Grafik Biaya Pokok Alat Penyuling Minyak Atsiri

Dari grafik dapat dilihat terjadi penurunan biaya pokok tiap tahunnya untuk

penyulingan daun cengkeh dengan alat penyuling minyak atsiri. Hal ini

dipengaruhi oleh biaya penyusutan (biaya tetap) pada alat yang semakin tinggi

tiap tahunnya.

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). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri titik impas

maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan

titik impas akan memperoleh keuntungan. Maka dari itulah penulis menghitung

analisa titik impas dari alat ini untuk mengetahui seberapa lama waktu yang

dibutuhkan alat ini agar mencapai titik impas.

Tabel 7. BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri

Tahun BEP (ml/tahun) Tahun BEP (ml/tahun)

1 63,91 4 19,82

Tahun I Tahun II Tahun III Tahun IV Tahun V

Biaya Pokok (Rp/ml)

(50)

Gambar 7. Grafik BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri

Dari grafik dapat dilihat terjadi penurunan BEP tiap tahunnya untuk menghasilkan

minyak daun cengkeh dengan alat penyuling minyak atsiri. Hal ini dipengaruhi

oleh biaya tetap (biaya penyusutan) pada alat yang semakin tinggi tiap tahunnya.

Jadi, biaya tetap dengan BEP nilainya berbanding terbalik.

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 8) pada penelitian dapat diketahui besarnya NPV dengan suku bunga

6% adalah Rp. Rp. 1.003.573,61. 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

Tahun I Tahun II Tahun III Tahun IV Tahun V

BEP (ml/tahun)

(51)

- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang

dikeluarkan.

Internal rate of return

Internal rate of return berfungsi untuk melihat seberapa layak suatu usaha dapat dilaksanakan atau seberapa besar keuntungan investasi maksimum yang

ingin dicapai. Berdasarkan hal tersebut maka hasil yang didapat dari penelitian ini

adalah sebesar 14,85%, artinya usaha penyulingan minyak daun cengkeh masih

layak untuk dijalankan jika pengusaha melakukan peminjaman modal di bank

pada suku bunga di bawah 14,85%. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka

(52)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Alat penyuling minyak atsiri berfungsi untuk menghasilkan minyak dari daun

dengan cara menyuling.

2. Sebelum dilakukan penyulingan daun harus dalam keadaan kering untuk

mengurangi kadar air.

3. Kapasitas efektif rata-rata pada alat penyuling minyak atsiri sebesar 13,33

ml/jam untuk daun cengkeh.

4. Analisis ekonomi pada alat penyuling minyak atsiri ini meliputi biaya pokok

dari tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 1.054,77/ml,

Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml dan Rp. 776,55/ml. Nilai titik

impas (BEP) dari tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 247,17

ml/tahun, 133,02 ml/tahun, 95,16 ml/tahun, 76,27 ml/tahun dan 64,95

ml/tahun. Net present value (NPV) 6% adalah Rp. 12.060.105 Sedangkan NPV 8% adalah Rp. 10.793.704,29 dan Internal rate of return alat ini adalah sebesar 27,04%.

5. Komponen alat penyuling minyak atsiri ini adalah ketel uap, ketel suling,

(53)

Saran

1. Diharapkan ada penelitian lanjutan untuk meningkatkan kapasitas kerja alat

dan kesempurnaan alat penyuling minyak atsiri.

2. Diharapkan ada penelitian selanjutnya dengan menambahkan separator

(54)

DAFTAR PUSTAKA

Agoes, G., 2007. Teknologi Bahan Alam. Penerbit ITB, Bandung.

Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Daryus, A., 2007. Diktat Manajemen Pemeliharaan Mesin,Universitas Darma. Persada. Jakarta.

Guenther, E, 1991. Minyak Atsiri. UI-Press. Jakarta.

Harris, R., 1990. Tanaman Minyak Atsiri. Penebar Swadaya, Jakarta

Herlina, N Dan H. S. Ginting, 2002. Lemak Dan Minyak. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia USU, Medan.

Inggrid, M., Dan H. Djojosubroto., 2010. Destilasi Uap Minyak Atsiri Dari Kulit Dan Daun Kayu Manis (Cinnamomum Burmanii). Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan.

Jayanudin, 2011. Komposisi Kimia Minyak Atsiri Daun Cengkeh Dari Proses Penyulingan Uap. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

Ketaren, S., 1985. Pengantar Minyak Atsiri. Balai Pustaka. Jakarta.

Lubis,F, N., 2010. Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap. Teknik Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Luntony Dan Rahmayati, 2002. Produksi Dan Pedangan Minyak Atsiri. Swadaya. Jakarta.

Najiyati Dan Daniarti, 1991. Budidaya Dan Penanganan Pasca Panen Cengkih. Penebar Swadaya. Jakarata.

Prakosa, A. H., I. D. Pamungkas, Dan D. Ikhsan, 2013. Pengaruh Waktu Pada Penyulingan Minyak Dari Biji Daun Adas Dengan Metode Uap Dan Air. Universitas Diponegoro.

Sastrohamodjojo, H., 2004. Kimia Minyak Atsiri. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.

Sudaryani Dan Sugiharti., 1999. Budidaya Dan Penyulingan Nilam. Swadaya, Jakarta.

(55)

Switaning, R. E.S, N. Fajari, M. Afiq Dwi A., 2010. Ekstraksi Minyak Atsiri Dari Limbah Kulit Jeruk Manis Di Desa Gadingkulon Kecamatan Dau Kabupaten Malangsebagai Campuran Minyak Goreng Untuk Penambah Aroma Jeruk. Universitas Negeri Malang, Malang.

Purba, R. 1997. Analisa Biaya Dan Manfaat. PT. Rineka Cipta, Jakarta.

Waldyono, 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar, Yogyakarta.

Walas, S.M., 1988. Chemical Proses Equipment Selection and Design. Butterworths. United states.

(56)

Lampiran 1. Flow Chart pelaksanaan penelitian.

Mulai

Dirancang bentuk alat

Digambar dan ditentukan ukuran alat

Dipilih bahan

Diukur bahan yang akan digunakan

Dipotong bahan sesuai ukuran yang sudah

ditentukan

Dirangkai alat

Pengelasan

Digerinda permukaan yang kasar

Pengecatan

(57)

b a

Pengujian alat

Uji kelayakan

Pengukuran parameter

Analisis data

selesai

(58)

Lampiran 2. Kapasitas Efektif Alat Tabel Data Kapasitas Alat

Ulangan Volume (ml) waktu (jam) kapasitas efektif

(59)

Lampiran 3. Rendemen Minyak Daun Cengkeh Tabel Rendemen Minyak

Ulangan Berat minyak daun

(60)

Lampiran 4. Heat Exchanger

Panas yang mengalir dari ketel suling sampai dengan ke lubang

pengeluaran menglami perubahan suhu dan pelepasan energi sehingga proses

kondensasi dapat berlangsung.

Ulangan Suhu pendingin (°C) Suhu uap (°C) Perpindahan Kalor (J)

I 10 110 209.200

II 19 110 190.372

III 19 110 190.372

Total 48 330 589.944

Rata-rata 16 110 196.648

Untuk mengetahui panas yang diubah digunakan rumus:

ulangan I:Q = mc∆�

Energi Panas Dalam Heat Exchanger (Btu / jam ft2 °F)

Untuk mengetahui panas yang diubah digunakan rumus:

ulangan I:Q = -kN(2�r)�� ��

(61)

ulangan II: Q = -kN(2�r)�� ��

= -65.525,89 Btu / jam ft2 °F

ulangan III: Q = -kN(2�r)�� ��

(62)

Lampiran 5. Efisiensi Alat

Efesiensi alat dapat diketahui dengan membagi kapasitas efektif yang

diperoleh alat terhadap kapasitas efektif alat secara teoritis, atau dapat dituliskan

dengan rumus :

Kapasitas Efektif Alat (mljam) Kapasitas Teoritis (ml/jam)

Efisiensi Alat (%)

0,04 0,052 76,92

η alat =������

����� × 100%

= 0,04 ��/���

0,052 ��/��� × 100

Figur

Gambar 1. Minyak Atsiri

Gambar 1.

Minyak Atsiri p.14
Gambar 2. Cengkeh,

Gambar 2.

Cengkeh, p.16
Gambar 4. Alat penyuling dengan uap dan air

Gambar 4.

Alat penyuling dengan uap dan air p.20
Gambar 5. Alat Penyuling dengan uap langsung

Gambar 5.

Alat Penyuling dengan uap langsung p.20
Gambar 3. Alat Penyuling langsung dengan air

Gambar 3.

Alat Penyuling langsung dengan air p.20
Tabel 2. Kapasitas Efektif Alat

Tabel 2.

Kapasitas Efektif Alat p.44
Tabel 3. Rendemen Minyak Daun Cengkeh

Tabel 3.

Rendemen Minyak Daun Cengkeh p.45
Tabel 4. Perpindahan Kalor

Tabel 4.

Perpindahan Kalor p.46
Tabel 5. Energi panas dalam heat exchanger

Tabel 5.

Energi panas dalam heat exchanger p.46
Tabel 6. Biaya pokok penyulingan minyak daun cengkeh

Tabel 6.

Biaya pokok penyulingan minyak daun cengkeh p.48
Tabel 7. BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri

Tabel 7.

BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri p.49
Gambar 6. Grafik Biaya Pokok Alat Penyuling Minyak Atsiri

Gambar 6.

Grafik Biaya Pokok Alat Penyuling Minyak Atsiri p.49
Gambar 7. Grafik BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri

Gambar 7.

Grafik BEP Alat Penyuling Minyak Atsiri p.50
Tabel Rendemen Minyak

Tabel Rendemen

Minyak p.59
Tabel perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund

Tabel perhitungan

biaya penyusutan dengan metode sinking fund p.63
Tabel perhitungan biaya tetap tiap tahun

Tabel perhitungan

biaya tetap tiap tahun p.64
Tabel perhitungan biaya pokok tiap tahun

Tabel perhitungan

biaya pokok tiap tahun p.64
Tabel perhitungan pembiayaan tiap tahun

Tabel perhitungan

pembiayaan tiap tahun p.66
Tabel perhitungan pembiayaan

Tabel perhitungan

pembiayaan p.67
Tabel perhitungan pembiayaan

Tabel perhitungan

pembiayaan p.69
Gambar 2.  Daun Cengkeh Kering

Gambar 2.

Daun Cengkeh Kering p.70
Gambar 1. Daun cengkeh

Gambar 1.

Daun cengkeh p.70
gambar 1. preassure gauge

gambar 1.

preassure gauge p.71
Gambar 3. Kompor gas

Gambar 3.

Kompor gas p.71
Gambar 5. Ketel Suling

Gambar 5.

Ketel Suling p.72
Gambar 6. kondensor

Gambar 6.

kondensor p.73

Referensi

Memperbarui...