RANCANG BANGUN ALAT PENGERING KELAPA PARUT
(DESICCATED COCONUT)
SKRIPSI
OLEH :
KARTEN MALAU 100308068
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
RANCANG BANGUN ALAT PENGERING KELAPA PARUT
(DESICCATED COCONUT)
SKRIPSI
OLEH :
KARTEN MALAU
100308068/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat mendapatkan gelar sarjana di Program Studi keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ABSTRAK
KARTEN MALAU : Rancang bangun alat pengering kalapa parut, dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Tanaman kelapa merupakan tanaman serba guna, yang keseluruhan bagiannya dapat dimanfaatkan manusia untuk menghasilkan keuntungan. Salah satu pemanfaatannya adalah daging buah diparut kemudian dikeringkan untuk menghindari perkembangan bakteri dan dapat dimanfaatkan untuk pembuatan roti, biskuit, permen, diambil santannya dan bahan pembuatan tepung kelapa. Untuk itu penulis membuat alat Pengering Kelapa Parut. Penelitian ini dilakukan pada bulan April hingga Agustus 2014 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan cara studi literatur, pembuatan alat, pengujian alat dan pengamatan parameter. Parameter yang diamati adalah kapasitas alat, analisis ekonomi, break event point, net present value, internal rate of return. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 0,67kg/jam, biaya pokok Rp. 15.391,36 pada tahun ke-1, Rp. 13.739,39 pada tahun ke-2, Rp. 13.189,49 pada tahun ke-3, Rp. 12.915,02 pada tahun ke-4, dan Rp. 12.750,68 pada tahun ke-5, break event point 752,21 kg/tahun pada tahun ke-1, 405 kg/tahun pada tahun ke-2, 290 kg/tahun pada tahun ke-3, 232,52 kg/tahun pada tahun ke-4, dan 198,03 kg/tahun pada tahun ke-5, net present value
Rp. 118.963.293,2, internal rate of return 43,56%, berarti alat ini layak untuk dijalankan.
kata kunci: alat pengering, daging buah kelapa, kelapa parut kering.
ABSTRAK
Karten Malau: Design and construction of grated coconut drier, supervised by: Lukman Adlin Harahap and Achwil Purta Munir.
Coconut is one of multifuction plant, every parted of it was usefu. One of its usage is fruit flesh grating and thendrying to avoid bacteria’s growth, so it can be used to prepair bread, biscuit, candy, taking the coconut milk and ingredient of coconut flour. Therefore, the writer was design and construction. This research has been done since April to August 2014 in Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan by literature study, construct testing and observing the equipment. The parameters observed were effective capacity, tested of the equipment, analyzed the economic value. Based on this research it was summarized that the effective capacity of the equipment was 0,67 kg/hour, basic costs were Rp.15.391,36 for the first year, Rp. 13.739,39 for the second year, Rp. 13.189,49 for the third year, Rp. 12.915,02 for the fourth year and Rp. 12.750,65 for the fifth year, break event point was 752,21 kg/year for the first year, 405 kg/year for the second year, 290 kg/year for the third year, 232,52 kg/year for the fourth year and 198,03 kg/year for the fifth year, net present value was Rp. 118,963.293,2, internal rate of return was 43,56%, its mean that this equipment was worthy to made.
RIWAYAT HIDUP
Karten Malau dilahirkan di Simallopuk, pada tanggal 15 Desember 1990
dari ayah alm. Saudin Malau dan ibu alm. Masnur Sinaga. Penulis merupakan
anak kelima dari tujuh bersaudara.
Pada tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Parbuluan dan tahun
2010 masuk ke Fakultas Pertanian USU melaluli jalur Mandiri. Penulis memilih
Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) sebagai anggota, IMK (Ikatan
Mahasiswa Katolik) St. Fransiskus Xaverius FP USU sebagai sekretaris pada
masa jabatan 2012/2013, dan KMK (Keluarga Mahasiswa Katolik) St. Albertus
Magnus USU sebagai anggota. Selain itu, penulis juga pernah menjadi Asisten
Laboratorium Mesin dan Peralatam pada tahun 2012/2013.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa
Sawit di PT. Perkebunan Nusantara II (PTPN II) Sawit Seberang, Kab. Langkat
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini.
Skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Alat Pengering Kelapa Parut
(Desiccated Coconut)” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melakukan
penelitian di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan
kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si., selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini.
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 terima kasih, semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, September 2014
DAFTAR ISI
Hal.
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR LAMPIRAN ... vi
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA ... 5
Sejarah Kelapa ... 5
Botani Kelapa ... 5
Bagian - Bagian Tanaman Kelapa dan Kegunaannya ... 6
Kondisi Perkelapaan di Indonesia ... 7
Pengeringan Bahan Pangan ... 8
Kelapa Parut Kering ... 10
Peranan Mekanisasi Pertanian... 14
Elemen Mesin ... 15
Mekanisme Pembuatan Alat ... 21
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian... 21
Analisis Ekonomi ... 22
Biaya pemakaian alat ... 22
Break even point ... 24
Net present value ... 26
Internal rate of return ... 27
BAHAN DAN METODE ... 28
Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
Bahan dan Alat ... 28
Metode Penelitian ... 28
Prosedur Penelitian ... 30
Persiapan ... 30
Pembuatan alat ... 31
Pengujian alat ... 31
Parameter yang Diamati ... 32
Break even point ... 34
Net present value ... 34
Internal rate of return ... 34
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
Alat Pengering Kelapa Parut ... 35
Proses Pengeringan ... 39
Kapasitas Efektif Alat ... 39
Analisis Ekonomi ... 41
Biaya Pengeringan Kelapa Parut ... 41
Net Present Value ... 44
Internal Rate of Return ... 44
KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
Kesimpulan ... 45
Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 46
DAFTAR TABEL
1. Spesifikasi kelapa parut kering (desiccated coconut). ... 11
2. Data hasil pengeringan kelapa parut kering (desiccated coconut). ... 40
3. Biaya pokok pengeringan kelapa parut ... 42
DAFTAR GAMBAR
1. Grafik biaya pokok pengeringan kelapa parut ... 42
DAFTAR LAMPIRAN
1. Flowchart penelitian ... 48
2. Perhitungan alat... 50
3. Spesifikasi alat ... 51
4. Analisis ekonomi... 52
5. Break event point ... 55
6. Net present value ... 56
7. Internal rate of return ... 58
8. Gambar teknik alat ... 60
9. Diagram kontrol alat ... 64
10. Gambar kelapa parut ... 65
ABSTRAK
KARTEN MALAU : Rancang bangun alat pengering kalapa parut, dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Tanaman kelapa merupakan tanaman serba guna, yang keseluruhan bagiannya dapat dimanfaatkan manusia untuk menghasilkan keuntungan. Salah satu pemanfaatannya adalah daging buah diparut kemudian dikeringkan untuk menghindari perkembangan bakteri dan dapat dimanfaatkan untuk pembuatan roti, biskuit, permen, diambil santannya dan bahan pembuatan tepung kelapa. Untuk itu penulis membuat alat Pengering Kelapa Parut. Penelitian ini dilakukan pada bulan April hingga Agustus 2014 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan cara studi literatur, pembuatan alat, pengujian alat dan pengamatan parameter. Parameter yang diamati adalah kapasitas alat, analisis ekonomi, break event point, net present value, internal rate of return. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 0,67kg/jam, biaya pokok Rp. 15.391,36 pada tahun ke-1, Rp. 13.739,39 pada tahun ke-2, Rp. 13.189,49 pada tahun ke-3, Rp. 12.915,02 pada tahun ke-4, dan Rp. 12.750,68 pada tahun ke-5, break event point 752,21 kg/tahun pada tahun ke-1, 405 kg/tahun pada tahun ke-2, 290 kg/tahun pada tahun ke-3, 232,52 kg/tahun pada tahun ke-4, dan 198,03 kg/tahun pada tahun ke-5, net present value
Rp. 118.963.293,2, internal rate of return 43,56%, berarti alat ini layak untuk dijalankan.
kata kunci: alat pengering, daging buah kelapa, kelapa parut kering.
ABSTRAK
Karten Malau: Design and construction of grated coconut drier, supervised by: Lukman Adlin Harahap and Achwil Purta Munir.
Coconut is one of multifuction plant, every parted of it was usefu. One of its usage is fruit flesh grating and thendrying to avoid bacteria’s growth, so it can be used to prepair bread, biscuit, candy, taking the coconut milk and ingredient of coconut flour. Therefore, the writer was design and construction. This research has been done since April to August 2014 in Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan by literature study, construct testing and observing the equipment. The parameters observed were effective capacity, tested of the equipment, analyzed the economic value. Based on this research it was summarized that the effective capacity of the equipment was 0,67 kg/hour, basic costs were Rp.15.391,36 for the first year, Rp. 13.739,39 for the second year, Rp. 13.189,49 for the third year, Rp. 12.915,02 for the fourth year and Rp. 12.750,65 for the fifth year, break event point was 752,21 kg/year for the first year, 405 kg/year for the second year, 290 kg/year for the third year, 232,52 kg/year for the fourth year and 198,03 kg/year for the fifth year, net present value was Rp. 118,963.293,2, internal rate of return was 43,56%, its mean that this equipment was worthy to made.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manusia akan selalu memenuhi kebutuhannya. Kebutuhan tidak hanya
menyangkut kebutuhan pokok atau primer, tetapi juga kebutuhan lain yang
dinamakan kebutuhan sekunder. Semakin lama kebutuhan ini semakin meningkat
dan bervariasi sejalan dengan perkembangan zaman. Itulah sebabnya manusia
dituntut untuk selalu berusaha dalam rangka pemenuhan kebutuhan hidup. Salah
satu usahanya adalah mengembangkan perekonomiannya dengan cara berproduksi
yang erat hubungannya dengan distribusi sebagai tindak lanjut dari produksi
tersebut. Di dalam berproduksi dan mendistribusikan hasil tersebut, manusia
membutuhkan seperangkat alat mulai dari yang sederhana hingga peralatan yang
modern.
Produksi mencakup setiap usaha manusia untuk menambah mempertinggi
atau mengadakan nilai atas barang dan jasa, hingga barang-barang itu berfaedah
bagi manusia. Atau dengan perkataan lain: usaha orang yang akhirnya dapat
menanmbah faedah dari barang. Sedangkan alat produksi dapat dikategorikan
sebagai barang produksi yakni barang yang dipergunakan untuk menghasilkan
barang lain yang lebih berguna. Jadi dalam hal ini barang produksi tidak langsung
untuk komsumsi, melainkan dipergunakan sebagai sarana dalam melaksanakan
atau memperlancar proses produksi (Depdikbud, 1991).
Seperti halnya negara-negara di Samudera Pasifik, Indonesia merupakan
penghasil kelapa utama di dunia. Hal ini memungkinkan karena tanaman kelapa
kawasan pantai. Disebut pohon kehidupan karena seluruh bagian tanamannya
sangat bermamfaat bagi manusia. Buah kelapa yang terdiri atas sabut kelapa,
tempurung, daging buah dan air kelapa tidak ada yang terbuang dan dapat
dimamfaatkan untuk menghasilkan produk industri, antara lain sabut kelapa dapat
dibuat coir fibre, keset, sapu dan matras (Sukamto, 2001).
Tanaman kelapa merupakan salah satu penghasil bahan makanan yang
sangat penting dalam kehidupan rakyat Indonesia. Hal ini dapat dilihat dari
kenyataan bahwa 75% dari minyak nabati dan 8% dari komsumsi protein
bersumber dari kelapa. Selain itu tanaman kelapa merupakan tanaman serba guna,
yang keseluruhan bagiannya dapat dimamfaatkan bagi kehidupan manusia dan
menghasilkan keuntungan (Palungkun, 2001).
Salah satu pemamfaatan buah kelapa adalah daging buah kelapa atau
kopra dipotong-potong atau diparut kecil-kecil dengan menggunakan alat pemarut
mekanis yang sudah ada kemudian dikeringkan segera untuk menghindari
perkembangan bakteri pada kelapa parut. Kelapa parut yang sudah dikeringkan
dapat dimamfaatkan untuk pembuatan roti, permen, biskuit, manisan ataupun
dapat diambil santannya dan bahan pembuatan tepung kelapa.
Jenis-jenis pengeringan meliputi penjemuran, pengeringan matahari,
pengeringan udara panas, pengeringan kabinet, pengeringan terowongan,
pengeringan ban berjalan, pengeringan semprot, pengeringan drum, pengeringan
vakum, pengeringan beku, pengeringan gelombang mikro dan vakum gelombang
Pada pengeringan rotari (drum drying) dapat diproses berbagai jenis
produk butiran dengan bentuk, ukuran dan distribusi yang beragam, melalui
perancangan yang tepat terhadap pengambang (flights) dan pengangkat (lifters)
internalnya. Bagian-bagian internal khusus sering dibutuhkan bagi bahan yang
cenderung membentuk gumpalan besar dan harus dipecahkan untuk menghindari
masalah pada tahap akhir pengeringan. Bahan diangkat ke bagian atas drum oleh
pengangkat dan mencurahkannya seperti air terjun. Proses pindah panas dan
massa terutama berlangsung selama pengangkutan partikel dari atas ke bawah
secara gravitasi di dalam drum. Media pengering bergerak pada arah berlawanan
dengan arah jatuhnya partikel. Jelasnya, partikel dengan laju akhir dibawah laju
aliran gas yang berlawanan akan terkumpul pada peralatan pembersih gas. Aksi
gelombang tersebut dapat menyebabkan keausan yang parah pada bahan yang
ringkih, terutama bila diameter drum sangat besar (Devahastin, 2001).
Alat yang akan digunakan penulis dalam mengeringkan kelapa parut ini
adalah berbentuk tabung silinder. Dalam pengeringan tabung silinder, bahan
pangan dimasukkan melalui hopper dan dikeringkan oleh heater yang dipasang
pada permukaan tabung silinder. Tabung silinder dalam keadaan statis dan di
dalam tabung dibuat as pengaduk berputar yang bertujuan mengaduk dan
mencampur kelapa supaya dalam kering merata. Pengeringan di dalam tabung
silinder menggunakan aliran panas konduksi yaitu pengeringan yang terjadi akibat
kontak bahan dengan dinding tabung silinder yang dialirkan melalui media yang
berupa logam stainless steel.
Dalam pengeringan menggunakan alat ini, bahan kelapa parut yang akan
dikeringkan menggunakan pemanas elektrik (heater) dengan suhu dan lama
pengeringan tertentu. Selanjutnya bahan kelapa parut yang sudah dikeringkan
dikeluarkan melalui saluran pengeluaran alat dan ditampung dengan wadah
penampung, dimana hasil kelapa parut kering yang dihasilkan memiliki warna
putih dan aroma khas kelapa.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat dan menguji alat
pengering kelapa parut (desiccated coconut) dengan menggunakan kelapa parut
sebagai bahan bakunya.
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai bahan pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai alat pengering kelapa parut (desiccated coconut).
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Kelapa
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 sesudah padi dan merupakan sumber pendapatan yang dapat
diandalkan dari pemamfaatan tanah pekarangan. Tanaman kelapa diperkirakan
berasal dari Amerika Selatan. Tanaman kelapa telah dibudidayakan di sekitar
Lembah Andes di Kolumbia, Amerika Selatan sejak ribuan tahun sebelum masehi.
Catatan lain menyatakan bahwa tanaman kelapa berawal dari kawasan Asia
Selatan atau Malaysia, atau mungkin Pasifik Barat. Selanjutnya, tanaman kelapa
menyebar dari pantai yang satu ke pantai yang lain. Cara penyebaran buah kelapa
bisa melalui aliran sungai dan lautan, atau dibawa oleh para awak kapal yang
sedang berlabuh dari pantai yang satu ke pantai yang lain (Warisno, 1998).
Botani Kelapa
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa di golongkan menjadi :
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Palmales
Famili : Palmae
Genus : Cocos
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).
Bagian - Bagian Tanaman Kelapa dan Kegunaannya
Kelapa merupakan salah satu anggota keluarga Palmae. Kelapa dikenal
sebagai tanaman serba guna karena seluruh bagian tanaman ini bermamfaat bagi
kehidupan manusia. Berikut adalah bagian-bagian dan kegunaan dari tanaman
kelapa
1. Batang
Batang kelapa yang sudah tua dapat digunakan untuk bahan bangunan,
jembatan, kerangka papan perahu, atau kayu bakar. Agar dapat digunakan
sebagai bahan bangunan, batang kelapa dibelah dulu menjadi beberapa
bagian. Kemudian dihaluskan menyerupai balok-balok atau silinder.
2. Daun
Daun-daun yang mudah kering dipakai sebagai hiasan janur atau bungkus
ketupat, sedangkan daun yang tua dijadikan atap, lidinya untuk sapu, tusuk
sate, dan lain-lain.
3. Buah
Buah kelapa terdiri atas:
-sabut kelapa yang dapat dijadikan sebagai bahan baku industri, seperti:
karpet, sikat, keset, bahan pengisi jok mobil, tali dan lain-lain selain itu
sabut kalapa dapat dimamfaatkan juga sebagai pupuk dengan cara
-tempurung kelapa dapat dimamfaatkan untuk berbagai industri seperti:
arang tempurung dan karbon aktif yang berfungsi untuk mengabsorbsi
gas dan uap.
-daging buah dapat diolah untuk keperluan rumah tangga, seperti bumbu
dapur, santan, kopra, minyak kelapa dan parut kering.
-air kelapa dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Selain sebagai
penyegar tenggorokan, juga dapat diolah menjadi sirup, nata de coco,
dan lain-lain.
(Piggot, 1964).
Kondisi Perkelapaan di Indonesia
Tanaman kelapa bagi Indonesia merupakan tanaman yang sangat penting,
karena taman ini sangat bermamfaat dalam kehidupan sehari-hari, menjadi salah
satu komoditif usaha tani rakyat, dan merupakan komoditi ekspor. Dengan luas
pertanaman yang meliputi 2,5 juta hektar, diperkirakan tidak kurang dari 1,2 juta
keluarga petani memperoleh pendapatan utamanya dari usaha tani kelapa.
Walaupun demikian, posisi Indonesia yang secara tradisional menjadi produsen
kopra, minyak dan bungkil, dewasa ini tengah mengalami kemunduran. Dengan
produksinya yang rata-rata 0,624 ton/hektar/tahun ekuivalen kopra,
mengakibatkan realisasi ekspor komoditi ini terus menurun dari tahun ke tahun
(Setyamidjaja, 1991).
Saat ini kelapa diusahakan di seluruh provinsi di Indonesia. Bentuk dan
skala usaha taninya berbeda-beda, tergantung ketersediaan sumber daya dan
berkembang lebih dari 200%. Di tahun 1969 luas areal kelapa hanya seluas
1.680.536 ha. Namun, di tahun 1997 luasnya sudah menjadi 3.668.233 ha
sehingga Indonesia merupakan negara yang memiliki areal kelapa terluas di dunia.
Hal ini berarti sepertiga areal kelapa dunia terdapat di Indonesia yang sebagian
besarnya terkonsentrasi di tiga wilayah, yaitu Jawa dan Bali, Sumatera, serta
Sulawesi.
Di indonesia, pengusahaan tanaman umumnya dilakukan di lahan sempit.
Sekitar 97% dari luas areal yang ada diusahakan dalam bentuk perkebunan rakyat
dengan sistem penanaman monokultur atau hanya di tanami kelapa saja.
Sementara usaha tani dengan sistem polikultur (beberapa jenis dalam satu areal)
dengan kelapa sebagai tanaman pokok belum sepenuhnya diterapkan sesuai
teknologi anjuran. Intensitas pemeliharaan dilakukan sangat minim dan umumnya
hanya berupa penyiangan gulma atau panen tanaman sela setiap 2 - 3 bulan sekali.
Usaha perbaikan kesuburan tanah di sekitar tanaman kelapa seperti pemupukan
belum memasyarakat (Sukamto, 2001).
Pengeringan Bahan Pangan
Pengeringan pangan berarti pemindahan air dengan sengaja dari bahan
pangan. Pengeringan berlangsung dengan penguapan air yang terdapat di dalam
bahan pangan dan untuk ini panas laten penguapan harus diberikan. Pengeringan
pangan merupakan suatu metoda pengawetan. Pangan kering dapat disimpan
untuk waktu yang lama mengalami pembusukan. Hal ini disebabkan oleh karena
jasat renik yang dapat membusukkan dan memecahkan pangan tidak dapat
enzim yang dapat menyebabkan perubahan kimia yang tidak dikehendaki, tidak
dapat berfungsi tanpa adanya air (Earle, 1969).
Bahan pangan kering matahari dan kering buatan adalah lebih pekat
daripada setiap bentuk bahan pangan awetan yang lain. Dalam bahan pangan
kering biaya produksinya lebih murah, diperlukan tenaga yang lebih sedikit,
peralatan pengolahan terbatas, kebutuhan penyimpanan untuk bahan pangan
kering minimal, dan besarnya biaya distribusi berkurang (Desrosier, 1988).
Mesin pengering yang sederhana terdiri atas satuan baling-baling kipas
angin, satuan alat pemanas, satuan alat pengering, dan satuan motor penggerak.
Ada mesin penggerak yang bekerja secara terus-menerus dan ada pula yang
terputus-putus; sedangkan kontak panas dengan bahan yang dikeringkan dapat
secara langsung (konduksi) atau tidak langsung (konveksi)
(Hardjosentono, dkk, 1990).
Dalam pengeringan dengan cara konduksi, panas dipindahkan dari
permukaan yang panas ke bahan yang akan dikeringkan. Panas ini melengkapi
panas laten penguapan air, dan pengeringan berlangsung bebas dari udara.
Keseimbangan panas tercipta antara perpindahan panas ke dalam bahan pangan
dan panas hilang oleh penguapan air serta oleh konveksi dan konduksi ke udara
(Earle, 1969).
Informasi kuantitatif berikut, sekurang-kurangnya dalam menentukan
mesin pengering yang sesuai:
a. Kapasitas mesin pengering : mode produksi bahan umpan
b. Sifat fisik, kimia dan biokimia bahan umpan basah serta spesifikasi
hasil bahan yang diinginkan ; keragaman karakteristik umpan yang
diharapkan
c. Operasi pengolahan hulu dan hilir
d. Kadar air umpan dan hasil pengeringan
e. Kinetika pengeringan ; isotermi sorpsi padatan basah
f. Parameter mutu ; (fisik, kimia, biokimia)
g. Aspek keamanan, misal kebakaran, ledakan, dan keracunan
h. Nilai produk
i. Kebutuhan akan kendali otomatis
j. Sifat keracunan produk
k. Rasio pengembalian modal, kelenturan dalam kebutuhan kapasitas
l. Jenis dan biaya bahan bakar, biaya listrik
m. Peraturan lingkungan
n. Ruang dalam pabrik
(Devahastin, 2001).
Kelapa Parut Kering
Kelapa parut kering (dessicated coconut) merupakan salah satu
pemanfaatan buah kelapa, dimana buah kelapa dipotong-potong atau diparut
kecil-kecil dan dikeringkan segera dengan warna tetap putih (Buda, 1981).
Sebenarnya produk kelapa parut kering sudah lama digunakan oleh konsumsen di
Indonesia. Mengingat Indonesia memiliki sumber daya tanaman kelapa yang
melimpah, maka produk kelapa parut kering akan menjadi peluang bagi
Warna kelapa parut kering yang diinginkan adalah putih alami dengan
aroma atau rasa yang tidak berubah sehingga nantinya dalam pemanfaatannya
dapat dihasilkan produk dengan kualitas yang baik (Grinwoods; 1985). Kelapa
parut kering sendiri bisa dimanfaatkan untuk pembuatan roti, biskuit, manisan
ataupun dapat diambil santannya. Kelapa parut kering (desiccated coconut)
berwarna putih, memiliki rasa dan bau khas kelapa. Penamaan produk desiccated
coconut berhubungan erat dengan ukuran partikel yaitu extra fine, fine
(macaroon), medium, coarse, shreds and treads dan sliced. Namun yang paling
umum diperdagangkan adalah medium, macaroon dan extra fine.
Tabel 1. Spesifikasi desiccated coconut
Woodroof, 1979 Banzon & Velasco,
1982 Anonim, 1999 Kadar Lemak
Kadar Asam lemak bebas Bakteri (Salmonella) Warna Sumber : Balai Penelitian Tanaman Palma
Proses pengolahan produk kelapa parut kering (desiccated coconut)
prinsipnya adalah mengeringkan daging buah kelapa pada kondisi yang sangat
higienis. Tahap-tahap pengolahan desiccated coconut meliputi seleksi bahan
baku, pengeluaran tempurung dan kulit ari, pencucian dan stabilisasi,
penggilingan/pemarutan, pengeringan, pendinginan dan pengemasan. Tahapan
pengolahan desiccated coconut diuraikan sebagai berikut :
1. Seleksi bahan baku
Seleksi bahan baku sangat penting untuk dilakukan, karena dalam
mutu produk akhir yang akan dihasilkan. Butiran kelapa tanpa sabut yang layak
dijadikan bahan baku berdiameter antara 11,5 – 13,5 cm dengan berat rata-rata
850 g/butir. Syarat bahan baku kelapa yang digunakan yaitu kelapa dalam umur
buah 10 bulan, segar dan tidak pecah. Apabila akan menggunakan kelapa Hibrida,
sebaiknya buah berumur 11 – 12 bulan, karena kalau umur buah 10 bulan
kandungan galaktomanan dan fosfolipida masih cukup tinggi sehingga akan
menghasilkan produk dengan warna kecoklatan dan agak menggumpal.
2. Pengeluaran tempurung dan kulit ari
Pengeluaran tempurung dan kulit ari dapat dilakukan secara manual
ataupun mekanis yang dijalankan oleh operator. Pada industri pengolahan
desiccated coconut pengeluaran tempurung biasanya dilakukan oleh tenaga kerja
pria menggunakan pisau khusus yang disebut shelling knife ataupun mesin
pengupas tempurung (shelling machine), sedangkan pengeluaran kulit ari (paring)
dilakukan oleh tenaga kerja wanita menggunakan pisau khusus yang disebut
paring knife. Pengeluaran tempurung dilakukan oleh tenaga kerja yang trampil
sehingga dapat diperoleh buah kelapa tanpa tempurung yang utuh/tidak pecah.
Selanjutnya paring yang dipisahkan dari daging buah kelapa dapat dimanfaatkan
untuk diolah menjadi minyak kelapa.
3. Pencucian dan stabilisasi
Pencucian dilakukan selama kurang lebih 5 menit dalam tangki yang telah
diberi klorin dengan kandungan 3 – 5 ppm khlor. Selanjutnya dilakukan stabilisasi
atau sulfurisasi. Stabilisasi dalam pengolahan desiccated coconut bertujuan untuk
mencegah pertumbuhan mikroba. Proses ini berperan untuk pemutihan produk
dan mencegah kerja enzim dalam bahan yang diproses. Stabilisasi daging buah
dapat dilakukan dengan menggunakan pengawet di antaranya sulfit dioksida dan
senyawa-senyawa sulfit seperti kalsium sulfit, natrium bisulfit, kalium bisulfit,
natrium metabisulfit dan kalium metabisulfit.
4. Penggilingan/pemarutan dan pengeringan
Penggilingan daging buah kelapa dilakukan sesuai ukuran partikel yang
diinginkan. Selanjutnya daging kelapa yang telah digiling dikeringkan. Agar
proses pengeringannya seragam, tebal lapisan berkisar 1.5 – 2.0 inci. Pengeringan
dilakukan secara bertahap dengan suhu menurun. Palungkun (2001) menyatakan
bahwa kadar air yang terbaik untuk kelapa parut kering adalah 1,8% dan masih
bisa ditoleransi ketika kadar air mencapai 3,65 %, lebih dari 3,65 % kondisi
kelapa parut kering sudah tidak baik lagi.
5. Pendinginan dan pengemasan
Pendinginan produk dilakukan agar desiccated coconut yang akan
dikemas mengandung uap air yang relatif kecil. Jika produk yang dikemas masih
mengandung uap air yang cukup besar, maka uap air akan diserap oleh produk
sehingga akan meningkatkan kadar air desiccated coconut. Kadar air yang tinggi
akan mempercepat kerusakan sehingga mempersingkat masa simpan produk.
Setelah proses pendinginan dilanjutkan dengan pengemasan. Pengemasan produk
akhir didisain sedemikian rupa agar produk yang dihasilkan higienis sehingga
akan memiliki masa simpan yang cukup lama.
Peranan Mekanisasi Pertanian
Ilmu mekanisasi pertanian adalah ilmu yang mempelajari penguasaan dan
pemamfaatan bahan dan tenaga alam untuk mengembangkan daya kerja manusia
dalam bidang pertanian, demi untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian
dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya (Sukirno, 1999).
Peranan mekanisasi pertanian dalam pembangunan pertanian di Indonesia
adalah:
1. Mempertinggi efisiensi tenaga manusia
2. Meningkatkan derajat dan taraf hidup petani
3. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas serta kapasitas produksi
4. Memungkinkan pertumbuhan tipe usaha tani, yaitu dari tipe pertanian
untuk kebutuhan keluarga (subsistence farming) menjadi tipe pertanian
perusahaan (commercial farming)
5. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari bersifat agraris
menjadi bersifat industri
(Hardjosentono, dkk, 1990).
Pemilihan tingkat teknologi alat dan mesin pertanian harus didasarkan
pada:
- Teknologi yang tepat guna, yang lebih sesuai dengan tingkat
perkembangan masyarakat dengan lebih baik menekankan kepada
appropriate technology
- Alat dan mesin pertanian yang dikembangkan harus dapat mendorong
terbentuknya industri pembuatan alat dan mesin pertanian dalam negeri
Elemen Mesin
Motor listrik
Motor listrik adalah mesin yang mengubah energy 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).
Tenaga listrik merupakan ubahan dari tenaga lain. Tenaga listrik melalui
motor listrik dapat menghasilkan tenaga listrik dapat menghasilkan tenaga
mekanik lainnya. Keuntungan penggunaan tenaga listrik antara lain:
a. Motor listrik konstruksinya sederhana dan kompak
b. Pengembalian tenaga listrik mudah terutama setelah listrik masuk desa
c. Membutuhkan pemeliharaan dan perawatan yang sederhana
d. Cara mengoprasikannya sangat mudah, yaitu hanya memutar kontak
e. Tidak menimbulkan suara, bersih
f. Menghasilkan tenaga yang halus dan seragam
g. Dapat menyesuaikan dengan beban
(Rizaldi, 2006).
Sabuk-V
Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium.
Tenunan teteron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk
membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang
lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan
juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan
transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan
salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata
(Sularso dan Suga, 2004).
Pada perpindahan Sabuk, gerak putarnya dipindahkan dari puli sabuk yang
satu ke puli sabuk yang lain, supaya terdapat suatu gesekan yang cukup kuat
antara sabuk dan pulinya sabuknya dipasang sekencang- kencangya pada
puli-pulinya, atau diberi puli pengencang, tetapi pada sabuk bentuk V tidak perlu
dipasang sekencang sabuk rata (Daryanto, 2007).
Speed reducer
Speed reducer adalah jenis motor yang mempunyai reduksi yang besar.
Gearbox bersinggungan ke dalam motor, tetapi secara bersamaan rangkaian ini
mengurangi kecepatan keluaran (output speed).
Speed reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini
perbandingan speedreducer putarannya dapat cukup tinggi.
i = �1 �2
dimana:
i = perbandingan reduksi
N1 = input putaran (rpm)
N2 = output putaran (rpm)
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan
panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta
elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan
baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak bekerja secara
semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan perananya dengan
pondasi pada gedung (Sularso dan Suga, 2004).
Berbagai macam bantalan, pada prinsipnya bantalan dapat digolongkan
menjadi:
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding (bantalan peluru dan bantalan rol)
- Bantalan dengan beban radial
- Bantalan dengan beban aksial
- Bantalan dengan beban campuran (aksial-radial)
(Daryanto, 2007).
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
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 diperhatikanan 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 dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan
bagian-bagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih
rendah dari puataran krititisnya.
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
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C) yang
dihasilkan dari ingot yang di kill (baja yang dideoksidasikan dengan
ferrosilikon dan dicor; kadar karbon terjamin). Meskipun demikian, bahan
ini kelurusannya agak kurang tetap dan dapat mengalami deformasi karena
tegangan yang kurang seimbang. Tetapi penarikan dingin membuat
permukaan poros menjadi keras dan kekuatannya bertambah besar.
(Sularso dan Suga, 2004).
Elemen Bahan
Stainless steel
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 dengan berlaku sebagai pelindung yang menghalangi oksigen dan air
bersentuhan dengan permukaan logam. Hanya beberapa lapisan atom saja cukup
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).
Aluminium
Bahan ini berupa logam putih dengan sedikit warna kebiru-biruan dan
tahan terhadap korosi dan berbagai bahan kimia. Biarpun demikian bahan ini
dapat larut dalam alkali dan asam hidroklorida. Bahan ini sering digunakan
sebagai campuran dengan besi dan tembaga. Aluminium digunakan secara luas
sebagai bahan cor yang ringan untuk jenis-jenis peralatan usaha tani tertentu dan
sebagai pelapis tangki bahan kimia (Smith dan Wilkes, 1990).
Besi
Besi adalah logam putih seperti perak, dapat di poles, keras, dapat
ditempa, dapat dilengkungkan, dan bersifat magnetik. Besi adalah unsur yang
sangat stabil dan merupakan unsur terbanyak kedelapan di bumi setelah silikon,
juga merupakan unsur logam terbanyak ketiga pada lapisan kulit bumi setelah
aluminium dan silikon. Bijih besi yang banyak dikenal diantaranya Magnetite
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan
dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan
sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin-mesin perkakas,
antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin
asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1993).
Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk
pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi
peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti
dengan baja tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan
biaya membuat mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan alat
sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan
yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan
dalam logam dan non logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
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 atau mesin itu menggunakan daya penggerak
motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW
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.
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada output yang
dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin
banyak bahan yang digunakan. Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak
tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan
(Soeharno, 2007).
Untuk menilai kelayakan finansial, diperlukan semua data yang menyangkut
aspek biaya dan penerimaan usaha tani. Data yang diperlukan untuk pengukuran
kelayakan tersebut meliputi data tenaga kerja, sarana produksi, hasil produksi,
harga, upah, dan suku bunga (Nastiti, dkk, 2008).
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok BTT C...(1)
BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam)
x = total jam kerja per tahun (jam/tahun)
1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
- 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.
Dt = (P – S) (A/F, i%, N) (F/P, i%, t–1) ... (2)
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 (6% tahun)
- Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya:
I = �(�)(�+1)
2� ... (3)
dimana :
i = Total persentase bunga modal dan asuransi (8% pertahun)
- Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk
mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur
menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2%
- Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata
diperhitungkan 1% nilai awal (P) per tahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari :
- Biaya perbaikan dapat dihitung dengan persamaan :
Biaya reparasi = 1,2%(�−�)
1495��� ... (4)
- Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini
tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau
gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
- Biaya bahan bakar adalah pengeluaran solar atau bensin (bahan bakar)
pada kondisi kerja per jam. Satuannya adalah liter per jam, sedangkan
harga per liter yang digunakan adalah harga lokasi.
(Darun, 2002).
Break even point
Break even point (BEP) 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 BEP maka kegiatan usaha
akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan BEP akan memperoleh
Analisis BEP juga digunakan untuk :
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi.
3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi
(kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi
(Waldiyono, 2008).
Manfaat perhitungan BEP 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 BEP maka dapat digunakan rumus sebagai
berikut:
(
R V)
F N
−
= ...(5)
dimana:
N : jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg)
F : biaya tetap per tahun (rupiah)
R : penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (rupiah)
V : biaya tidak tetap per unit produksi. VN = total biaya tidak
tetap per tahun (rupiah/unit)
Net present value
Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi
dengan nilai sekarang dari penerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akan
datang. Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan
metode analisis finansial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.
Perhitungan NPV merupakan net benefit yang telah didiskon dengan discount
factor
Secara singkat rumusnya :
CIF – COF ≥ 0………...……...(6)
dimana : CIF = cash inflow
COF = cash outflow
Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan
(dalam %) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan-perhitungan
Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + Nilai ahir x (P/F, i, n)...(7)
Pengeluaran (COF) = Investasi + pembiayaan (P/A, i, n)………...(8)
Kriteria NPV yaitu :
− NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan;
− NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak
menguntungkan;
− NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
Internal rate of return
Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan
kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan
tertentu. 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:
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei sampai dengan bulan Agustus
2014 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat
Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : kelapa parut, tabung
silinder terbuat dari plat stainless steel, besi UNP, besi siku, baut dan mur, motor
listrik, V-belt, pully, bearing, speed reducer, as pengaduk, heater, thermostat,
steker, push buttom, lampu indikator, aluminum foil, glasswool, plat aluminium,
kabel, lem, thinner, kuas dan cat.
Adapun alat-alat yang digunakan adalah meteran, jangka sorong, mesin
bubut, mesin bor, mata bor, mesin gerinda, mesin las, palu, tang, kunci pas dan
ring, obeng, tespen, multitester, stopwatch, kalkulator, komputer, kamera dan alat
tulis.
Metode Penelitian
Pada penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara studi literatur
(kepustakaan), kemudian dilakukan perancangan bentuk dan
pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengering kelapa (dessicated
Komponen Alat
Alat pengering kelapa parut (desiccated coconut) ini mempunyai beberapa
bagian penting yaitu:
1. Kerangka alat
Kerangka alat ini berfungsi sebaga pendukung komponen lainnya, yang
terbuat dari besi UNP dan besi siku. Kerangka alat ini mempunyai panjang
80 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 70 cm.
2. Tabung silinder
Tabung silinder terbuat dari plat stainless stell dengan ketebalan 3 mm, pada
dinding silinder dipasang tubular heater (pemanas elektrik) kemudian dilapisi
oleh isolasi aluminum foil, glasswool, dan plat aluminium. Panjang dari
tabung silinder ini 50 cm dan berdiameter 30 cm.
3. As pengaduk
As pengaduk ini berfungsi untuk mengaduk dan mengangkat kelapa parut
pada dinding tabung silinder supaya kelapa parut dalam keadaan kering
merata.
4. Motor listrik
Motor listrik berguna sebagai tenaga penggerak yang dihubungkan dengan
listrik. Motor listrik yang digunakan berdaya 0,25 HP dengan putaran 1400
rpm.
5. Speed reducer
Speed reducer digunakan untuk mengurangi kecepatan putaran. Speed
6. Dial Thermostat
Dial Termometer berfungsi untuk mengatur suhu pada yang diinginkan. Alat
ini dapat mengatur suhu 0 – 3200 C.
7. Tubular Heater
Alat ini dipasang pada dinding luar tabung silinder merupakan penukar kalor
yang bertujuan untuk memanaskan (menaikkan suhu) pada dinding tabung
silinder. Alat ini terdiri dari 2 buah kompenen tubular heater yang
masing-masing mempunyai tegangan 230 V dan daya 1000 W dipasang secara
paralel.
8. Saluran masukan (hopper)
Saluran ini berfungsi untuk memasukkan bahan yang akan dikeringkan ke
dalam tabung silinder dan juga digunakan saluran pengeluaran uap air.
9. Saluran pengeluaran
Saluran ini berfungsi untuk menyalurkan bahan yang telah dikeringkan pada
tabung silinder ke tempat penampungan yang telah disediakan.
Prosedur Penelitian
Persiapan
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat alat pengering kelapa
parut, mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan
Pembuatan alat
Adapun langkah pembuatan alat pengering kelapa parut (desiccated
coconut) adalah:
1. Dirancang bentuk alat pengering kelapa parut (desiccaated coconut)
kemudian dibuat gambar tekniknya.
2. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengering kelapa
(desiccated coconut).
3. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan.
4. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan
5. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat
6. Dibuat saluran pemasukan bahan dan saluran pengeluaran bahan
7. Dihaluskan permukaan yang terlihat kasar bekas pengelasan
8. Dirangkai komponen alat pengering kelapa parut kering
9. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat pengering kelapa parut (dessicated coconut)
Pengujian alat
Adapun prosedur pengujian alat adalah:
1. Disiapkan kelapa parut 1 kg.
2. Dihubungkan steker ke sumber arus kemudian diatur suhu 1200C pada
thermostat dan ditekan tombol “ON” untuk memanaskan heater dengan
waktu sekitar 7 menit.
4. Dihidupkan motor listrik.
5. Dibuka bagian hopper alat sekitar 300 sebagai saluran pengeluaran uap air.
6. Ditunggu selama 90 menit.
7. Dimatikan heater dan dibuka bagian hooper untuk mendinginkan kelapa
selama 5 menit.
8. Dikeluarkan bahan melalui saluran pengeluaran.
9. Ditimbang bahan yang tertampung pada alat
10.Ditimbang bahan yang tertinggal pada alat dan dilakukan pembersihan alat
11.Diulangi perlakuan sebanyak 3 kali.
12.Dilakukan pengamatan parameter.
Parameter yang Diamati
Kapasitas efektif alat
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi massa kelapa yang
akan dikeringkan terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengeringan.
Kapasitas alat =
Rumus yang dipakai untuk membuat analisis ekonomi alat ini dapat dilihat
pada persamaan (1). Kemudian dilanjutkan dengan menghitung biaya tetap dan
biaya tidak tetap sebagai berikut:
Biaya tetap
1) Biaya penyusutan (metode sinking fund) dapat dilihat pada
Persamaan (2)
Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan,
besarnya dapat dihitung melalui Persamaan (3)
2) Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus
untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa
literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian
diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
3) Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%,
rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) per tahun.
Biaya tidak tetap
Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari :
1) Biaya perbaikan yang dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (4)
2) Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya
ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji
bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
3) Biaya bahan motor listrik adalah jumlah daya yang digunakan
dalam satuan jam (KWh) dikalikan dengan lama pemakaian (h)
Break even point
Manfaat perhitungan BEP 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 BEP maka dapat digunakan rumus dalam Persamaan (5).
Net present value
Dalam perhitungan NPV ini, umur ekonomi alatnya diperkirakan 5 tahun,
besarnya discount rate yang diharapkan sebesar 6% serta discount rate yang
diprediksi sebesar 8%. Penetapan umur ekonomi alat ini disebabkan antara lain:
keausan dan keusangan dari alat tersebut, biaya perbaikan makin naik sampai
akhirnya tidak lagi ekonomis untuk memperbaikinya serta teknologi yang
semakin berkembang yang membuat unjuk kerja dari alat ini lebih kecil
dibandingkan alat yang dibuat dimasa yang akan datang. Penetapan discount rate
yang diharapkan harus lebih kecil daripada yang diprediksi, hal ini bertujuan agar
usaha masih tetap layak untuk dijalankan.
Internal rate of return
Dalam perhitungan IRR ini, suku bunga atraktif (p) sebesar 6% dan suku
bunga coba-coba (q) sebesar 8%. Besarnya suku bunga yang ditetapkan ini
diharapkan mampu menghasilkan perhitungan IRR yang lebih besar dari bunga
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Pengering Kelapa Parut
Alat pengering kelapa parut ini adalah alat yang dirancang untuk
mengeringkan kelapa yang sudah diparut atau di potong kecil-kecil untuk
mengurangi kadar air kelapa parut agar dapat di simpan lebih tahan lama. Dalam
pengeringan kelapa parut ini, proses pengeringan dilakukan dengan aliran panas
secara konduksi dan alat pengaduk untuk mengaduk kelapa supaya kelapa kering
merata, dengan tidak mengubah warna kelapa tersebut. Alat ini dirancang dengan
sistem yang di lengkapi engsel agar kelapa parut yang tertinggal di dalam alat
dapat dibersihkan. Alat pengering kelapa parut ini terdiri 7 dari bagian utama
yaitu:
1. Rangka alat
2. Tabung silinder
3. As pengaduk
4. Pemanas (Heater)
5. Glasswool
6. Motor listrik
7. Speed reducer
Selain itu, alat ini juga dilengkapi dengan alat thermostat untuk menentukan suhu
pengeringan yang dipasang elemen heater sebagai sumber panas secara paralel
pada dinding tabung silinder yang kemudian dilapisi dengan aluminum foil,
glasswool, dan plat aluminium untuk mengurangi panas dibagian luar tabung
Bahan yang dipilih pada pembuatan alat akan sangat mempengaruhi
kinerja mesin saat beroperasi. Bahan-bahan teknik yang dipilih pada alat ini harus
memenuhi persyaratan yang diinginkan yaitu kokoh dan mampu mendukung
kinerja mesin serta mudah diperoleh. Selain bahan yang berkualitas, pemilihan
bahan juga mempertimbangkan nilai ekonomi atau harga bahan tersebut. Harga
bahan harus terjangkau sehingga biaya pembuatan alat tidak terlalu mahal. Pada
alat ini kerangka alat yang digunakan besi UNP dan besi siku. Pemilihan bahan ini
didasari karena beban yang di topang adalah tabung silinder yang terbuat dari
stainless steel dan speed reducer hingga pada saat pemasangan tabung silinder
dan speed reducer tersebut pada kerangka alat masih tetap kokoh. Pemilihan baut,
mur dan ring berjenis besi dikarenakan oleh putaran dari as pengaduk tidak
terlalu besar maka digunakan pemilihan bahan baut, mur, dan ring yang dapat
mendukung kinerja alat dan juga tahan lama. Bahan yang digunakan pada
dudukan mesin dan speed reducer adalah besi UNP dan besi siku memiliki
ketebalan 2 mm ini bertujuan untuk menghindari terjadi bengkok dan mesin serta
speed reducer tidak mudah bergeser pada posisinya.
Pentingnya dilakukan pengukuran dimensi alat dan massa dari alat
bertujuan apabila ada usaha untuk memproduksi alat dalam jumlah besar dan
kemudian menjualnya. Biasanya alat-alat pertanian yang akan dijual baik ekspor
maupun impor dikemas dalam bentuk box yang terbuat dari kayu. Dengan
mengetahui dimensi dan massa alat tersebut, dapatlah diketahui ukuran box yang
sesuai untuk mengemas alat tersebut dan bagi produsen serta konsumen, hal ini
memindahkan alat tersebut dari suatu tempat ke tempat yang lain. Alat ini
memiliki panjang 80 cm, lebar 50 cm, tinggi 110 cm dan massa 108 kg.
Tabung silinder terbuat dari bahan stainlees steel dengan ketebalan 3 mm,
diameter 27 cm dan panjang 35 cm. Tabung silinder ini dibagi menjadi 2 bagian
sama rata yaitu bagian bawah dan atas. Hal ini bertujuan untuk proses
membersihkan pada tabung silinder bagian dalam alat setelah proses pengeringan
selesai. Pada dinding tabung silinder bagian bawah dipasang elemen heater
kemudian dilapisi dengan aluminum foil, glasswool, dan plat aluminium yang
berfungsi untuk mengurangi panas ke bagian luar. Di dalam tabung silinder
terdapat as pengaduk yang berfungsi untuk mengangkat kelapa pada saat
pengeringan berlangsung supaya kelapa kering merata. Jarak antara kisi
pengaduk dengan dinding tabung silinder adalah 0,5 cm untuk proses pengadukan
tidak bergesekan dengan dinding tabung silinder.
Proses pengeringan kelapa tidak lepas dari penggunaan pemanas dalam
prosesnya. Menurut Hardjosentono (1990) bahwa mesin pengering yang
sederhana terdiri atas satuan baling-baling kipas angin, satuan alat pemanas,
satuan alat pengering, dan satuan motor penggerak, sedangkan kontak panas
dengan bahan yang dikeringkan dapat secara langsung (konduksi) atau tidak
langsung (konveksi). Pemanasan ini bertujuan untuk mengurangi kadar air pada
bahan pangan. Pada umumnya pengeringan kelapa parut menggunakan sinar
matahari atau menngunakan pengering tipe rak dimana kelapa yang dikeringkan
harus dgn ketebalan lapisan berkisar 1,5 – 2,0 inci (Balai Penelitian Tanaman
Palma, 2010). Pada alat ini, pemanasan dilakukan dengan cara memasang
thermostat. Thermostat digunakan untuk mengatur suhu pengeringan, dimana
suhu yang digunakan 1200 C. Sebelum heater dihidupkan, terlebih dahulu diatur
suhu pada thermostat. Setelah suhu pada elemen heater mencapai 1200 C (lampu
indikator hidup), maka thermostat secara langsung akan memutuskan aliran listrik
ke heater apabila suhu di bawah 1200 C sehingga lampu indikator mati. Setelah
suhu pada elemen heater mulai kurang dari dari 1200 C, maka secara otomatis
thermostat mengalirkan listrik kembali ke heater.
Pada alat pengering kelapa parut ini digunakan pulley dan V-belt untuk
mentransmisikan tenaganya. Penggunaan pulley dan V-belt karena tenaga yang
disalurkan tidak terlalu besar dan bahan yang dikempa tidak terlalu keras, oleh
karena tidak dibutuhkan tenaga yang besar. Penggunaan pulley dan V-belt tipe
A-46 pada kecepatan 35 rpm dapat terhindar dari slip yang mungkin terjadi selama
proses pengeringan.
Pemakaian speed reducer dengan rasio 1 : 20 pada alat ini bertujuan untuk
mengurangi kecepatan putaran yang dihasilkan oleh motor listrik, dimana
kecepatan putar maksimum motor bensin sebesar 0,25 HP yaitu 1400 rpm
sehingga output kecepatan putar dari speed reducer menjadi kecil. Kecepatan
putar yang dibutuhkan untuk alat ini tidak besar, karena putaran pada alat ini
berfungsi untuk mengangkat dan menjatuhkan kelapa supaya kering merata.
Speed reducer pada alat ini mengurangi kecepatan putaran maksimal motor listrik
Proses Pengeringan
Proses pengeringan kelapa parut dilakukan dengan cara terlebih dahulu
memanaskan tabung silinder dengan cara menghubungkan steker ke sumber arus
dan selanjutnya menekan tombol ”ON HEATER” dengan lampu indikator heater
menyala pada suhu 00 C kemudian mengatur suhu pada thermostat sebesar 1200 C
(lampu indikator mati). Lama pemanasan ini rata-rata 8 menit. Setelah mencapai
suhu 1200 C lampu indikator akan hidup kembali. Motor listik kemudian
dihidupkan dengan menekan tombol “ON” pada motor listrik dan bahan kelapa
parut dimasukkan ke dalam tabung silinder melalui saluran pemasukan (hopper).
Saat proses pengeringan berlangsung kelapa parut dalam tabung diangkat dan
dijatuhkan oleh as pengaduk dengan tujuan kelapa parut supaya kering merata.
Selama proses pengeringan berlangsung bagian hopper alat dibuka sebesar 300
dengan tujuan sebagai saluran keluarnya uap air dari dalam tabung silinder.
Setelah mencapai lama pengeringan selama 1,5 jam ditekan tombol “OFF
HEATER” untuk mematikan proses pemanasan, kemudian hopper dibuka 1800
untuk melepaskan uap air dalam tabung silinder selama 5 menit. Setelah itu
diletakkan wadah penampung pada bagian saluran pengeluaran kemudian dibuka
pintu saluran pengeluaran alat.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefinisikan sebagai kemampuan alat dan mesin
menghasilkan suatu produk (kg) persatuan waktu (jam). Dalam hal ini kapasitas
efektif alat dihitung dari perbandingan antara bahan kelapa parut yang akan
Tabel 2. Data hasil pengeringan kelapa parut kering (desiccated coconut)
Pada penelitian ini, lama waktu pengeringan dihitung mulai bahan
dimasukkan ke dalam tabung silinder yaitu pada pada suhu 1200 C dengan lama
pengeringan 1,5 jam. Dari hasil penelitian ulangan I dengan bahan 1 kg diperoleh
massa yang tertampung pada alat adalah 0,42 kg dan massa bahan yang tersisa
pada alat adalah 0,16 kg sehingga total massa bahan setelah dikeringkan sebesar
0,58 kg. Pada ulangan II dengan bahan 1 kg diperoleh massa yang tertampung
pada alat adalah 0,44 kg dan massa bahan yang tersisa pada alat adalah 0,17 kg
sehingga total massa bahan setelah dikeringkan sebesar 0,61 kg. Pada ulangan III
dengan bahan 1 kg diperoleh massa yang tertampung pada alat adalah 0,43 kg dan
massa bahan yang tersisa pada alat adalah 0,17 kg sehingga total massa bahan
setelah dikeringkan sebesar 0,60 kg. Dari data di atas diperoleh rataan dengan
bahan 1 kg diperoleh massa yang tertampung pada alat adalah 0,43 kg dan massa
bahan yang tersisa pada alat adalah 0,167 kg sehingga total massa bahan setelah
dikeringkan sebesar 0,597 kg. Dari data di atas diperoleh kapasitas efektif alat
adalah 0,67 kg/jam. Artinya dalam 1 jam alat ini mengeringkan kelapa parut
Pada proses pengeringan kelapa parut yang dihasilkan diperoleh warna
kelapa parut kering (desiccated coconut) dengan warna putih. Menurut Grinwoods
(1985) warna kelapa parut kering yang diinginkan adalah putih alami dengan
aroma atau rasa yang tidak berubah sehingga nantinya dalam pemanfaatannya
dapat dihasilkan produk dengan kualitas yang baik.
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 Pengeringan Kelapa Parut
Dari penelitian yang dilakukan (Lampiran 4) diperoleh biaya untuk
mengeringkan kelapa parut berbeda tiap tahun. Harga bahan baku kelapa parut
adalah Rp.10.000/kg. Diperoleh biaya pengeringan kelapa parut sebesar
Rp. 15.391,36/kg pada tahun pertama, Rp. 13.739,39/kg pada tahun ke-2,
Rp. 13.189,49/kg pada tahun ke-3, Rp.12.915,02/kg pada tahun ke-4, dan
Tabel 3. Biaya pokok pengeringan kelapa parut
Gambar 1. Grafik biaya pokok alat pengeringan kelapa parut
Dari grafik dapat dilihat terjadi penurunan biaya pokok tiap tahunnya
untuk pengeringan kelapa parut. Hal ini dipengaruhi oleh biaya penyusutan (biaya
tetap) pada alat yang semakin tinggi tiap tahunnya.
Break Even Point
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
0,00
Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5
Biaya Pokok (Rp/kg)
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 5), alat pengering kelapa parut ini akan mencapai BEP berbeda tiap
tahunnya. Alat ini akan mencapai titik impas apabila telah mengeringkan kelapa
pada sebesar 752,21 kg/tahun pada tahun pertama, 405 kg/tahun pada tahun
kedua, 290 kg/tahun pada tahun ketiga, 232,52 kg/tahun pada tahun keempat, dan
198,03 kg/tahun pada tahun kelima.
Tabel 4. BEP alat pengering kelapa parut
Gambar 2. Grafik break event point alat pengeringan kelapa parut
Dari grafik dapat dilihat terjadi penurunan BEP tiap tahunnya untuk
mengeringkan kelapa parut. Hal ini dipengaruhi oleh biaya tetap (biaya
0
Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5
Break event point
(Rp/tahun)
BEP (Rp/tahun)
Tahun BEP (kg/tahun)
1 752,21
2 405,52
3 290,12
4 232,52
