Lampiran 1. Flow chart pelaksanaan penelitian.
Analisis Teknis
Menghitung tenaga yang diperlukan untuk menghembuskan kulit ari
kedelai
Menentukan kecepatan udara dalam kategori: maksimum, medium, dan
minimum
Diukur blower yang akan digunakan
Pengelasan Merangkai alat
Pengecatan
Layak ? Pengujian alat
Data
Analisis data
Selesai
Lampiran 2. Data pengamatan pengupasan kulit ari kedelai dengan blower Hasil pengupasan dengan blower kecepatan maksimum
Kapasitas efektif alat =Berat kedelai yang dikupas
Waktu yang dibutuhkan (kg/jam)
=
1 kg 0,0183 jam= 54,64 kg/jam
Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit:
= berat biji kedelai pada penampungan kulit
berat kedelai dikupas x 100%
=0,02677 kg
1 kg x 100% = 2,67 %
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai:
=berat kulit ari pada penamp ungan kedelai terkupas
berat kedelai dikupas x 100% = 0,01086
1 kg x 100% = 1,086 %
Hasil pengupasan dengan blower kecepatan medium
Kapasitas efektif alat =Berat kedelai yang dikupas
Waktu yang dibutuhkan (kg/jam)
=
1 kg 0,023 jam= 43,48 kg/jam
Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit:
= berat biji kedelai pada penampungan kulit
berat kedelai terkupas x 100%
=0,00837 kg
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai:
=berat kulit ari pada penampungan kedelai terkupas
berat kulit ari terkupas x 100% = 0,01424 kg
1 kg x 100% = 1,42 %
Hasil pengupasan dengan blower kecepatan minimum
Kapasitas efektif alat =Berat kedelai yang dikupas
Waktu yang dibutuhkan (kg/jam)
=
1 kg 0,019 jam= 52,63 kg/jam
Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit:
= berat biji kedelai pada penampungan kulit
berat kedelai dikupas x 100%
=0,00065 kg
1 kg x 100% = 0,065 %
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai :
=berat kulit ari pada pena mpungan kedelai terkupas
berat kedelai dikupas x 100% = 0,04308 kg
Lampiran 2. (Lanjutan) Kecepatan angin blower
Kecepatan angin blower didapat dengan menggunakan anemometer. Dari hasil penggunaan anemometer didapat kecepatan angin dengan masing-masing tingkat kecepatan adalah sebagai berikut:
1. Unsur Produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P) = Rp. 4.500.000 2. Umur ekonomi (n) = 5 tahun 3. Nilai akhir alat (S) = Rp. 450.000
4. Jam kerja = 8 jam/hari
5. Produksi/hari
- Dengan kecepatan maksimum = 437,12 kg/hari - Dengan kecepatan medium = 347,84 kg/hari - Dengan kecepatan minimum = 421,04 kg/hari
6. Biaya operator = Rp. 40.000/ hari (1 jam=Rp. 5000) 7. Biaya listrik = Rp. 250,5/ jam
8. Biaya perbaikan = Rp. 22,5/ jam 9. Bunga modal dan asuransi = Rp. 432.000/ tahun 10.Biaya sewa gedung = Rp. 52.000/ tahun
11.Pajak = Rp. 80.000/ tahun
12.Jam kerja alat per tahun = 2400 jam/tahun ( asumsi 300 hari efektif berdasarkan tahun 2014)
2. Perhitungan Biaya Produksi
1. Biaya tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
Lampiran 3. (Lanjutan) dimana:
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = Umur ekonomi (tahun)
D = Rp 4.500.000−Rp 450.000
5 tahun = Rp 810.000/tahun
2. Bunga modal dan asuransi (I)
Bunga modal pada bulan September 16% dan Asuransi 2%
I = i(P)(n+1)
2n =
(18%)Rp .4.500.000 (5+1) 2(5)
= Rp. 486.000/tahun 3. Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1% x P
2. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi = 1,2%(P−S)
Biaya operator = Rp. 5000/jam
Total biaya tidak tetap = Rp. 5.270,75/jam
3. Biaya Produksi Biji Kedelai Terkupas
Biaya pokok dengan kecepatan maksimum:
=
[
BTx + BTT
]
C=
[
Rp .1.431.000/tahun2.400 jam /tahun + Rp. 5.270,75/jam
]
x 0,0183 jam/kg= Rp. 107,366/kg
Biaya pokok dengan kecepatan medium:
=
[
BTLampiran 3. (Lanjutan)
=
[
Rp .1.431.000/tahun2.400 jam /tahun + Rp. 5.270,75/jam
]
x 0,0229 jam/kg= Rp. 134,354/kg
Biaya pokok dengan kecepatan minimum:
=
[
BTx + BTT
]
C=
[
Rp .1.431.000/tahun2.400 jam /tahun + Rp. 5.270,75/jam
]
x 0,0190 jam/kgBreak even point atau analisis titik impas (BEP) 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 sama dengan nol.
N = BT
(R−BTT )
Biaya tetap (BT) = Rp. 1.431.000/tahun
= Rp. 596,25/jam (1 tahun = 2.400 jam) - BT untuk kecepatan maksimum = Rp. 10,912/kg (1 jam = 54,64 kg) - BT untuk kecepatan medium = Rp. 13,713/kg (1 jam = 43,48 kg) - BT untuk kecepatan minimum = Rp. 11,329/kg (1 jam = 52,63 kg) Biaya tidak tetap (BTT) = Rp. 5.270,75/jam
- BTT untuk kecepatan maksimum = Rp. 96,463/kg (1 jam = 54,64 kg) - BTT untuk kecepatan medium = Rp.121,222/kg (1 jam = 43,48 kg) - BTT untuk kecepatan minimum = Rp. 100,147/kg (1 jam = 52,63 kg) Penerimaan setiap kg produksi (R)
- R untuk kecepatan maksimum = (16% x (BT+BTT)) + (BT+BTT)
= (0,16 x (Rp. 10,912/kg+Rp. 96,463/kg)) + (Rp. 10,912/kg+Rp. 96,463/kg)
Lampiran 4. (Lanjutan)
- R untuk kecepatan medium = (16% x (BT+BTT)) + (BT+BTT)
= (0,16 x (Rp. 13,713/kg+Rp. 121,222/kg)) + (Rp. 13,713/kg+Rp. 121,222/kg)
= (16% x Rp. 134,935/kg) + Rp. 134,935/kg = Rp. 156,525/kg
- R untuk kecepatan medium = (16% x (BT+BTT)) + (BT+BTT)
= (0,16 x (Rp. 11,329/kg+Rp. 100,147/kg)) + (Rp. 11,329/kg+Rp. 100,147/kg) = (16% x Rp. 111,476/kg) + Rp. 11,476/kg = Rp. 129,312/kg
Alat akan mencapai break even point jika alat telah menghasilkan biji kedelai terkupas sebanyak :
- BEP untuk kecepatan maksimum = BT
(R−BTT )
= Rp .1.431.000/tahun
(Rp .124,555/kg−Rp .96,463/kg )
= 50.939,77 kg/tahun
- BEP untuk kecepatan medium = BT
(R−BTT )
= Rp .1.431.000/tahun
(Rp .156,525/kg−Rp .121,222/kg )
- BEP untuk kecepatan maksimum = BT
(R−BTT )
= Rp .1.431.000/tahun
(Rp .129,312/kg−Rp .100,147/kg )
Lampiran 5. Net present value
CIF – COF ≥ 0 ... (10) dimana :
CIF = Cash in flow COF = Cash out flow
Sementera itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan :
Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n) Pengeluaran (COF) = investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
Kriteria NPV yaitu :
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan - NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
Berdasarkan persamaan (10), nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
CIF-COF ≥ 0
Investasi = Rp. 4.500.000
Pendapatan = R x kapasitas alat x jam kerja alat per tahun - Kecepatan maksimum = Rp. 107,366 x 54,64 kg/jam x 2.400 jam/tahun
= Rp. 14.079.547,78/tahun
- Kecepatan minimum = Rp. 111,473 x 52,63 kg/jam x 2.400 jam/tahun = Rp. 14.080.377,58/tahun
Nilai akhir = Rp. 450.000
Pembiayaan = Biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja alat per tahun
- Kecepatan maksimum = Rp. 124,555 x 54,64 kg/jam x 2400 jam/tahun = Rp. 16.333.644,48
- Kecepatan medium = Rp. 156,525 x 43,48 kg/jam x 2400 jam/tahun = Rp. 16.333.696,80/tahun
- Kecepatan minimum = Rp. 129,312 x 52,63 kg/jam x 2400 jam/tahun = Rp. 16.333.657,34/tahun
Suku bunga bank = Rp 16% Suku bunga coba-coba = Rp 20% Umur alat = 5 tahun
Cash in Flow 16%
1. Pendapatan = Pendapatan x (P/A, 16%,5) - Kecepatan maksimum = Rp. 16.333.644,48 x 3,2743
= Rp. 53.481.252,12
- Kecepatan medium = Rp. 16.333.696,80 x 3,2743 = Rp. 53.481.423,43
Lampiran 5. (Lanjutan)
2. Nilai akhir = Nilai akhir x (P/F, 16%,5) = Rp 450.000 x 0,4761 = Rp. 214.245
Jumlah CIF untuk kecepatan maksimum = Rp. 53.695.497,12 Jumlah CIF untuk kecepatan medium = Rp. 53.695.668,43 Jumlah CIF untuk kecepatan maksimum = Rp. 53.695.539,23
Cash out Flow 16%
1. Investasi = Rp. 4.500.000
2. Pembiayaan = Pembiayaan x (P/A, 16%,5) - Kecepatan maksimum = Rp. 14.079.547,78 x 0,4761
= Rp. 6.703.272,69
- Kecepatan medium = Rp. 14.020.108,61 x 0,4761 = Rp. 6.674.973,71
- Kecepatan minimum = Rp. 14.080.377,58 x 0,4761 = Rp. 6.703.667,77
Jumlah COF untuk kecepatan maksimum = Rp. 11.203.272,69 Jumlah COF untuk kecepatan medium = Rp. 11.174.973,71 Jumlah COF untuk kecepatan minimum = Rp. 11.203.667,77 NPV 16%
- Kecepatan maksimum = CIF – COF
- Kecepatan medium = CIF – COF
= Rp. 53.695.668,43 – Rp. 11.174.973,71 = Rp. 42.520.694,72
- Kecepatan minimum = CIF – COF
= Rp. 53.695.539,23 – Rp. 11.203.667,77 = Rp. 42.491.871,46
Cash in Flow 20%
1. Pendapatan = Pendapatan x (P/A, 20%,5) - Kecepatan maksimum = Rp 16.333.644,48 x 2,9906
= Rp. 48.847.397,18
- Kecepatan medium = Rp 16.333.696,80 x 2,9906 = Rp. 48.847.553,65
- Kecepatan minimum = Rp 16.333.657,34 x 2,9906 = Rp. 48.847.435,64
2. Nilai akhir = Nilai akhir x (P/F, 20%,5) = Rp. 450.000 x 0,4019 = Rp. 180.855
Jumlah CIF untuk kecepatan maksimum = Rp. 49.028.252,18 Jumlah CIF untuk kecepatan medium = Rp. 49.028.408,65 Jumlah CIF untuk kecepatan minimum = Rp. 49.028.290,64
Cash out Flow 20%
1. Investasi : Rp. 4.500.000
Lampiran 5. (Lanjutan)
- Kecepatan maksimum = Rp. 14.079.547,78 x 0,4019 = Rp. 5.658.570,25
- Kecepatan medium = Rp. 14.020.108,61 x 0,4019 = Rp. 5..634.681,65
- Kecepatan minimum = Rp. 14.080.377,58 x 0,4019 = Rp. 5.658.903,75
Jumlah COF untuk kecepatan maksimum = Rp. 10.158.570,25 Jumlah COF untuk kecepatan medium = Rp. 10.134.681,65 Jumlah COF untuk kecepatan minimum = Rp. 10.158.903,75 NPV 20%
- Kecepatan maksimum = CIF – COF
= Rp. 49.028.252,18 - Rp. 10.158.570,25 = Rp. 38.869.681,93
- Kecepatan medium = CIF – COF
= Rp. 49.028.408,65 - Rp. 10.134.681,65 = Rp. 38.893.570,53
- Kecepatan minimum = CIF – COF
= Rp. 49.028.290,64 - Rp. 10.158.903,75 = Rp. 38.869.386,89
Lampiran 6. 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. 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% + X - IRR pada kecepatan maksimum
= q% + X
X− Yx (q%)
= 20% + 42.492.224,43
42.492.224,43 −38.869.681,93 x (20%-16%)
= 66,92%
- IRR pada kecepatan medium
= q% + X
= 20% + 42.520.694,72
42.520.694,72 −38.893.570,73 x (20%-16%)
= 66,88%
- IRR pada kecepatan minimum
= q% + X
X− Yx (q%)
= 20% + 42.491.871,46
42.491.871,46 −38.869.386,89 x (20%-16%)
Lampiran 7. Gambar kedelai
Biji kedelai sebelum dikupas
Biji kedelai setelah dikupas
Biji setelah dikupas dengan blower kecepatan maksimum
Biji setelah dikupas dengan blower kecepatan medium
Lampiran 7. (Lanjutan)
Kulit ari terkupas dengan kecepatan blower maksimum
Kulit ari terkupas dengan kecepatan blower medium
Kulit ari terkupas dengan kecepatan blower minimum
Kulit ari di penampungan biji dengan kecepatan blower maksimum
Kulit ari di penampungan biji dengan kecepatan blower minimum
Biji kedelai di penampungan kulit ari dengan kecepatan blower minimum
Biji kedelai di penampungan kulit ari dengan kecepatan blower medium
Lampiran 8. Gambar alat
Alat tampak depan
Alat tampak belakang Alat tampak samping kiri
Lampiran 8. (Lanjutan)
Blower tampak depan Blower tampak belakang
AAK, 1989. Kedelai. Kanisius, Yogyakarta.
Adisarwanto, T., 2005. Kedelai. Penebar Swadaya, Jakarta.
Annas, M. S., 2002. Perancangan Mesin Pengupas Kulit Ari Kacang Kedelai. Universitas Trisakti, Jakarta.
Budhi, Y. W., 2010. Fan Sentrifugal. Teknik Kimia ITB, Bandung.
Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.
Daryanto, 1984. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.
Daywin, F. J., Radja G. S., dan Imam H., 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu, Jakarta.
Djoekardi, D., 1996. Mesin-Mesin Motor Induksi. Universitas Trisakti, Jakarta.
Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Hanifah, U. dan Winaryo, 2008. Perancangan alat pengupas kulit ari kacang tanah tipe gesek. Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna, Subang. Hal 1.
Halim, A., 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis: Kajian Dari Aspek Keuangan. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Jaya, R. M., 2010. Pengupasan Mekanis dan Khemis. Universitas Jember, Jember.
Kastaman, R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Koswara, S., 1992. Teknologi Pengolahan Kedelai Menjadikan Makanan Bermutu. Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.
dan Serat, Malang.Vol. 11; hal 1.
Mabie, H. H. and F.W. Ocvirk, 1967. Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon Wiley & Sons, Inc., New York.
Mangunwidjaja, D. dan Sailah I., 2005. Pengantar Teknologi Pertanian. Penebar Swadaya, Jakarta.
Nasirwan, Safril, dan Elvis A., 2007. Rancang bangun mesin pengupas dan pemisah kulit kacang kedelai untuk meningkatkan kapasitas secara mekanis. Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang, Padang. Hal 3.
Rizaldi, T., 2006. Mesin Peralatan. Departemen Teknologi Pertanian FP-USU, Medan.
Rofarsyam dan W. D. Putro. Model Matematis Kapasitas Belah Biji Kedelai pada Mesin Pembelah Sistem Gesek Putar. Politeknik Negeri Semarang, Semarang. Hal 1.
Rukmana, R. dan Y. Yuniarsih, 1996. Kedelai Budidaya dan Pascapanen. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Shin, G.C. and Curtis R.W., 1978. Working in Agricultural Mechanics.
Mc Graw-Hill Inc, The United States of America.
Smith, H. P. dan Lambert H. W., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Gajah Mada University Press, Yoyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Soenarta, N. dan S. Furuhama, 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita, Jakarta.
Suhendra dan B. Setiawan, 2012. Model efisiensi mesin pengupas dan pembelah biji kedelai tipe piringan menggunakan program powersim. Politeknik Terpikat Sambas, Sambas. Vol II; hal 2.
.
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, mulai pada bulan Juli hingga September 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja siku, plat besi, puli (pulley), motor listrik, sabuk v (v-belt), baut dan mur, bantalan (bearing), besi bulat padu (poros), plat stainless steel, plat aluminium, blower, dan kabel deck.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis, mesin las, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi, palu, tang, kunci pas, dan ring.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur (kepustakaan), lalu melakukan penelitian pada blower yang akan digunakan untuk memodifikasi alat pengupas kulit ari kedelai. Kedelai terlebih dahulu dipersiapkan lalu ditimbang beratnya. Setelah itu dilakukan pengupasan menggunakan blower. Kedelai yang telah terkupas ditimbang kembali beratnya, begitu juga dengan kulit ari kedelai yang telah terkupas. Setelah semua selesai, dilakukan pengamatan parameter penelitian.
Komponen Alat
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat lainnya, yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai dimensi panjang 61 cm, lebar 60 cm dan tinggi 115 cm.
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat ini menggunakan motor listrik berdaya 1 HP.
3. Saluran masukan (hopper)
Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan biji kedelai kering yang akan dikupas ke dalam silinder pengupas.
4. Saluran keluaran
Saluran keluaran ini berfungsi untuk menyalurkan biji kedelai dan kulit ari yang sudah terkupas ke tempat penampungan yang telah disediakan.
5. Silinder
Silinder atau roll pemutar berfungsi untuk menggesek biji kedelai dengan dinding.
6. Poros putaran
Poros putaran ini merupakan poros yang berada di dalam silinder. Poros putaran berfungsi untuk memutar silinder atau roll pemutar. Poros putaran ini terhubung dengan motor listrik menggunakan puli dan v-belt.
7. Blower
Blower berfungsi untuk memisahkan kulit ari dengan biji kedelai yang telah
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian. a. Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower ini yaitu:
1. Dirancang bentuk alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower.
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pengupas kulit ari kedelai dengan
blower.
3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower.
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat.
5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
6. Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat. 7. Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan. 8. Dilas plat stainless steel pada poros.
9. Diroll plat stainless steel dan dilas sebagai alat untuk mengupas biji kedelai.
10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan menambah daya tarik alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower. 11. Dirangkain komponen-komponen alat pengupas kulit ari kedelai dengan
putar dari motor listrik terhadap puli yang sudah terhubung dengan poros sebagai sumber tenaga untuk memutar silinder.
b. Persiapan bahan
1. Disiapkan biji kedelai kering yang akan dikupas.
2. Ditimbang biji kedelai sebanyak 27 kg dengan masing-masing ulangan 1 kg.
3. Bahan siap untuk dikupas.
Prosedur Penelitian
1. Ditimbang biji kedelai yang akan dikupas. 2. Dihidupkan alat pengupas dan blower.
3. Dimasukkan bahan ke dalam alat pengupas melalui corong masukan. 4. Dihitung waktu pemisahan biji dan kulit ari biji kedelai.
5. Dimatikan alat pengupas dan blower.
6. Diambil biji dan kulit kedelai dalam bak penampungan.
7. Dihitung berat biji kedelai yang terkupas, berat kulit ari yang terkupas, berat biji kedelai pada penampungan kulit, berat kulit ari pada penampungan biji. 8. Dihitung kapasitas pengupasan biji kedelai perjam, persentase kedelai
terkupas pada penampungan kulit, dan persentase kulit ari terkupas pada penampungan kedelai.
Parameter yang Diamati
Kapasitas efektif alat
Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya biji kedelai yang terkupas (kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengupasan (jam).
Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit
Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit dihitung dengan membagikan berat biji kedelai pada penampungan kulit kedelai hasil kupasan terhadap berat kedelai dikupas. Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit dihitung dengan rumus:
berat biji kedelai pada penampungan kulit
berat kedelai dikupas x 100% ... (14)
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai dihitung dengan membagikan berat kulit ari pada penampungan kedelai terkupas terhadap berat kedelai dikupas. Dihitung dengan rumus:
berat kulit ari pada penampungan kedelai terkupas
berat kedelai dikupas x 100% ... (15)
Analisis ekonomi
1. Biaya pengupasan biji kedelai
Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode garis lurus). Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (6).
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (7).
3. Biaya pajak
Diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 1% pertahun dari nilai awalnya. 4. Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1%, rata-rata diperhitungkan 1% dari nilai awal (P) pertahun.
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari: - Biaya listrik (Rp/Kwh)
- Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan (8) pada tinjauan pustaka.
- Biaya operator
Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
2. Break even point
menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat dihitung berdasarkan persamaan (9).
3. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan metode analisis finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (10), dengan kriteria:
- NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan.
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan. - NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
4. Internal rate of return
Alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan blower dirancang untuk mengupas kulit ari biji kedelai yang masih dalam keadaan kering atau belum mendapat perlakuan apapun seperti perendaman ataupun perebusan dan memisahkan kulit ari dengan biji kedelainya dengan menggunakan angin dari
blower. Pengupasan dilakukan dengan cara kering karena pengupasan dengan cara
basah sudah pernah dilakukan pada penelitian sebelumnya dan biji kedelai hasil pengupasan dengan cara kering dapat disimpan tanpa harus langsung diolah. Pengupasan dengan cara basah juga kurang praktis jika dibandingkan dengan cara kering, karena sebelum pengupasan kedelai harus terlebih dahulu direndam dengan air, sedangkan dengan cara kering kedelai dapat langsung dilakukan pengupasan tanpa harus ada perlakuan apapun. Kekurangan alat untuk pengupasan dengan cara basah juga lebih resistan terhadap korosi karena menggunakan media air. Alat ini mempunyai dimensi panjang 61 cm, lebar 60 cm dan tinggi 115 cm.
Alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan blower ini terdiri dari 4 bagian yaitu:
Silinder pengupas terbuat dari bahan besi dengan diameter 10 cm dan tebal 8 cm. Silinder pengupas tersebut memiliki lubang-lubang sebanyak 50 dengan diameter 0,3 cm sebagai ruang untuk biji kedelai dalam proses pengupasan. Biji kedelai yang telah dikupas akan dibawa ke saluran pengeluaran.
Blower yang digunakan dalam alat ini adalah centrifugal blower atau yang
sering kita kenal dengan nama blower keong. Blower ini mempunyai daya hisap atau kapasitas yang kecil tetapi mempunyai daya dorong yang besar sehingga
blower ini cocok digunakan di ruangan yang tidak terlalu besar (kapasitas ruangan
yang kecil), tetapi memerlukan jarak buang atau daya dorong yang jauh. Blower ini memiliki daya 150 Watt dan kecepatan 3000 rpm dengan dimensi panjang 25 cm, lebar 16 cm, tinggi 21 cm, dan diameter lubang output 2 inch.
Proses Pengupasan dan Pemisahan
Alat pengupas kulit ari biji kedelai ini bekerja berdasarkan prinsip putaran pada silinder pengupas. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai dan
blower telah dihidupkan dengan kecepatan angin yang telah ditentukan, bahan
yaitu maksimum, medium, dan minimum dengan masing-masing kecepatan dilakukan 9 kali ulangan. Setiap ulangan pada masing-masing kecepatan blower menggunakan bahan 1 kg kedelai. Data hasil pengupasan dengan jumlah 9 kg pada masing-masing kecepatan blower dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3 di bawah ini.
Tabel 1. Hasil pengupasan dengan blower kecepatan maksimum
Tabel 3. Hasil pengupasan dengan blower kecepatan minimum
pada penampungan biji adalah 4,31%.
Dari hasil yang dipeoleh dari data, blower dengan kecepatan maksimum memiliki kinerja yang paling baik. Hal ini dikarenakan hasil pemisahan kulit ari dengan kedelai paling bagus pada blower kecepatan maksimum dengan persentase kulit ari pada penampungan biji yang paling kecil yaitu sebesar 1,086%. Semakin kecil persentase kulit ari pada penampungan biji maka semakin banyak kulit ari yang berhasil dipisahkan dari kedelai. Sedangkan blower dengan kecepatan minimum memiliki kinerja yang paling buruk. Hal ini dikarenakan persentase kulit ari pada penampungan biji paling besar yaitu sebesar 4,31%. Semakin besar persentase kulit ari pada penampungan biji maka semakin sedikit pula kulit ari yang berhasil dipisahkan dari kedelai.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (kg) per satuan waktu (jam). Dalam hal ini kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya biji kedelai yang dikupas (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses pengupasan.
Tabel 4. Kapasitas efektif alat
Pada blower kecepatan maksimum, berat kedelai terkupas lebih rendah dibandingkan dengan blower kecepatan medium dan minimum. Hal ini disebabkan oleh kecepatan angin pada blower kecepatan maksimum lebih tinggi dibandingkan blower dengan kecepatan medium dan minimum, sehingga berat kulit ari yang terhempas lebih banyak dan jumlah biji kedelai terkupas yang terikut pada wadah penampungan kulit ari juga lebih banyak.
Pada blower kecepatan medium, waktu yang dibutuhkan untuk mengupas 1 kg kedelai lebih lama dibandingkan dengan blower kecepatan maksimum dan minimum. Hal ini dikarenakan kecepatan kedelai jatuh hampir sama dengan kecepatan angin yang dihembuskan blower dengan kecepatan medium sehingga dengan kecepatan tersebut dapat menahan jatuhnya biji kedelai ke dalam wadah namun mencukupi untuk menerbangkan kulit ari hingga ke wadah penampungan.
Pada blower kecepatan medium, kapasitas efektif alat lebih rendah dibandingkan dengan kapasitas efektif alat pada blower kecepatan maksimum dan minimum yaitu sebesar 43,47 kg/jam. Hal ini dikarenakan waktu yang dibutuhkan untuk mengupas dan memisahkan kulit ari lebih lama. Kecepatan jatuhnya kedelai hampir sama dengan kecepatan angin yang dihembuskan blower dengan kecepatan medium sehingga dengan kecepatan tersebut menahan jatuhnya biji kedelai untuk keluar dari saluran menuju ke wadah penampungan oleh sebab itu waktu yang dibutuhkan menjadi cukup lama. Dengan waktu yang cukup lama
alat dengan menggunakan blower dengan kecepatan medium menjadi yang paling rendah.
Pada blower kecepatan maksimum diperoleh kapasitas efektif alat yang paling tinggi yaitu sebesar 54,67 kg/jam. Hal ini dikarenakan waktu yang dibutuhkan untuk mengupas dan memisahkan kulit ari lebih cepat. Kecepatan angin yang dihembuskan oleh blower cukup tinggi sehingga proses pemisahan kulit ari dengan kedelai menjadi lebih cepat. Dengan waktu yang cukup cepat tersebut menjadikan nilai kapasitas efektif alat dengan kecepatan blower maksimum menjadi yang paling tinggi.
Hal yang cukup mempengaruhi besarnya nilai kapasitas efektif alat pada alat ini terletak pada waktu pengupasan dan pemisahan kulit ari dengan kedelai karena mempunyai perbedaan waktu yang cukup signifikan. Sedangkan pada berat kedelai terkupas tidak begitu mempengaruhi dikarenakan jumlah dari berat kedelai terkupas pada tiap tingkat kecepatan blower perbedaan beratnya tidak begitu jauh.
Kapasitas efektif alat pengupas kulit ari kedelai sebelum dimodifikasi adalah 55,55 kg/jam. Kapasitas efektif alat pengupas kulit ari kedelai sebelum dimodifikasi lebih besar dibandingkan setelah hasil modifikasi dengan penambahan blower. Hal ini dikarenakan waktu yang dibutuhkan alat pengupas kulit ari kedelai sebelum dimodifikasi untuk mengupas kulit ari kedelai lebih singkat dibandingkan setelah hasil modifikasi. Proses pengupasan pada alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower lebih lama karena alat harus bekerja lebih lama untuk memisahkan kulit ari dengan biji kedelai hasil pengupasan dengan blower dan ada penambahan plat pada bagian saluran pengeluaran yang mengakibatkan memperlambat jatuhnya biji kedelai dan kulit ari hasil pengupasan. Penambahan plat tersebut berfungsi untuk memperlambat jatuhnya biji kedelai dan kulit ari hasil pengupasan sehingga kinerja blower lebih baik untuk memisahkan biji kedelai dan kulit ari.
Kapasitas efektif alat pengupas kulit ari kedelai sebelum dimodifikasi lebih besar dibandingkan setelah hasil modifikasi dengan penambahan blower namun, pada alat pengupas kulit ari kedelai sebelum dimodifikasi memiliki saluran pengeluaran kedelai dan kulit ari yang sama, sehingga harus ada penyortiran secara manual untuk memisahkan kedelai dengan kulit arinya dan hal itu menambah waktu kerja dan tenaga yang dibutuhkan sehingga pekerjaan menjadi kurang efektif dan efisien.
Persentase Kedelai Terkupas pada Penampungan Kulit
penampungan kulit. Pengukuran persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit dilakukan dengan pengamatan secara visual dari hasil pengupasan. Setelah pengupasan, dilakukan pemisahan atau penyortiran pada biji kedelai yang tidak terkupas atau telah terkupas yang berada pada wadah penampungan kulit.
Tabel 5. Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit
Pada blower kecepatan minimum diperoleh persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit paling kecil dibandingkan dengan blower kecepatan maksimum dan medium yaitu sebesar 0,065%. Hal ini disebabkan oleh kecepatan angin pada blower kecepatan minimum lebih rendah dibandingkan blower dengan kecepatan maksimum dan medium, sehingga biji kedelai terkupas tidak ikut terhempas ke dalam penampungan kulit ari dan jumlah kulit ari terkupas yang terikut pada wadah penampungan biji juga lebih banyak. Sedangkan pada blower kecepatan maksimum diperoleh persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit paling besar dibandingkan dengan blower kecepatan medium dan minimum yaitu sebesar 2,67%. Hal ini disebabkan oleh kecepatan angin pada blower kecepatan maksimum lebih tinggi dibandingkan blower dengan kecepatan medium dan minimum, sehingga jumlah biji kedelai terkupas yang ikut terhempas ke dalam penampungan kulit ari menjadi lebih banyak namun jumlah kulit ari terkupas yang terikut pada wadah penampungan biji menjadi lebih sedikit.
Persentase Kulit Ari Terkupas pada Penampungan Kedelai
Persentase kulit ari pada penampungan kedelai dihitung dengan membagikan berat kulit ari pada penampungan kedelai terhadap berat kulit ari dikupas. Kulit ari pada penampungan kedelai ditandai dengan kulit ari yang telah terkupas berada pada wadah penampungan biji kedelai terkupas. Pengukuran persentase kulit ari pada penampungan kedelai terkupas dilakukan dengan pengamatan secara visual dari hasil pengupasan. Setelah pengupasan, dilakukan pemisahan atau penyortiran pada kulit ari yang telah terkupas yang berada pada wadah penampungan kedelai.
Tabel 6. Persentase kulit ari pada penampungan kedelai
Pada blower kecepatan maksimum diperoleh persentase kulit ari pada penampungan kedelai terkupas paling kecil dibandingkan dengan blower kecepatan medium dan minimum yaitu sebesar 1,09%. Hal ini disebabkan oleh kecepatan angin pada blower kecepatan maksimum lebih tinggi dibandingkan
blower dengan kecepatan medium dan minimum, sehingga berat kulit ari yang
terhempas pada wadah penampungan kulit ari lebih banyak dan kulit ari yang terikut pada wadah penampungan biji menjadi lebih sedikit. Sedangkan pada
blower dengan kecepatan minimum diperoleh persentase kulit ari pada
penampungan kedelai terkupas paling besar dibandingkan dengan blower kecepatan maksimum dan medium yaitu sebesar 4,31%. Hal ini disebabkan oleh kecepatan angin pada blower kecepatan minimum dengan lebih rendah
banyak kulit ari yang terikut pada wadah penampung biji dan berat kulit ari yang terhempas pada wadah penampungan kulit ari menjadi lebih sedikit.
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. Dari analisis ekonomi yang dilakukan (Lampiran 3) diperoleh biaya untuk memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari dengan menggunakan blower maksimum sebanyak 1 kg sebesar Rp. 107,366/kg. Biaya untuk memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari dengan menggunakan blower medium sebanyak 1 kg sebesar Rp. 134,354/kg. Biaya untuk memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari dengan menggunakan blower minimum sebanyak 1 kg sebesar Rp. 111,473/kg.
Break even point
masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan. 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.
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan (Lampiran 4), alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan penggunaan blower maksimum akan mencapai break even point apabila telah memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari sebanyak 50.939,77 kg. Alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan penggunaan blower medium akan mencapai break even point apabila telah memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari sebanyak 40.534,80 kg. Dan alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan penggunaan blower minimum akan mencapai break even point apabila telah memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari sebanyak 49.065,66 kg.
Net present value
Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu
alat layak atau tidak untuk diusahakan. Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha maka net present value ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisis finansial. Dari percobaan dan data yang diperoleh (Lampiran 5) pada penelitian dapat diketahui besarnya nilai NPV 16%
dari alat ini dengan penggunaan blower maksimum adalah sebesar Rp. 42.492.224,43 dan NPV 20% adalah sebesar Rp. 38.869.681,93. Nilai
Rp. 42.491.871,46 dan NPV 20% adalah sebesar Rp. 38.869.681,93. 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 t tahun investasi usaha 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
1. Kapasitas efektif modifikasi alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan blower dalam penelitian ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan maksimum sebesar 54,67 kg/jam; kecepatan medium sebesar 43,47 kg/jam; dan kecepatan minimum sebesar 52,63 kg/jam.
2. Persentase kedelai terkupas pada penampungan kulit dalam penelitian ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan maksimum sebesar 2,67%; kecepatan medium sebesar 0,84%; dan kecepatan minimum sebesar 0,06%.
3. Persentase kulit ari pada penampungan kedelai dalam penelitian ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan maksimum sebesar 1,09%; kecepatan medium sebesar 1,42%; dan kecepatan minimum sebesar 4,31%.
4. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk memproduksi biji kedelai tanpa kulit ari sebanyak 1 kg dari alat modifikasi alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan
blower ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan
maksimum sebesar Rp. 107,366/kg; kecepatan medium sebesar Rp. 134,354/kg; dan kecepatan minimum sebesar Rp. 111,473/kg.
6. Net present value 16% dan 20% dari modifikasi alat pengupas kulit ari kedelai
dengan blower ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan maksimum sebesar Rp. 42.492.224,43 dan Rp. 38.869.681,93. Untuk kecepatan medium sebesar Rp. 42.520.694,72 dan Rp. 38.893.570,53.
Dan untuk kecepatan minimum sebesar Rp. 42.491.871,46 dan Rp. 38.869.386,89 yang artinya usaha ini layak untuk dijalankan.
7. Internal rate of return dari modifikasi alat pengupas kulit ari kedelai dengan blower ini ada 3 dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu kecepatan
maksimum sebesar adalah 66,92%; kecepatan medium sebesar 66,88%; dan kecepatan minimum sebesar 66,92%
Saran
1. Dengan kapasitas alat yang masih rendah perlu dilakukan pengembangan alat untuk meningkatkan kapasitas alat.
Sejarah kedelai
Menurut para ahli botani, kedelai adalah tanaman yang berasal dari Manchuria dan sebagian Cina, dan terdapat jenis kedelai liar yang tergolong dalam spesies Glycine ussuriensis. Kemudian menyebar ke daerah tropika dan subtropika serta dilakukan pemuliaan sehingga dihasilkan berbagai jenis kedelai unggul yang dibudidayakan (Koswara, 1992).
Perkembangan kedelai di indonesia
Awal mula penyebaran dan pembudidayaan kedelai yaitu di pulau Jawa, kemudian berkembang ke Bali, Nusa Tenggara, dan pulau-pulau lainnya. Masuknya kedelai ke Indonesia diduga dibawa oleh para imigran Cina yang mengenalkan beberapa jenis masakan yang berbahan baku biji kedelai.
Botani tanaman kedelai
Kedudukan tanaman kedelai dalam sistematik tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Polypetales
Spesies : Glycine max (L.) Merill.Sinonim dengan G. soya (L.) sieb & Zucc.atau Soya max atau S. hipsida.
(Rukmana dan Yuniarsih, 1996).
Manfaat kedelai
Dilihat dari segi pangan dan gizi, kedelai merupakan sumber protein yang paling murah di dunia, disamping menghasilkan minyak dengan mutu yang baik. Baik kedelai utuh, maupun protein dan minyaknya dapat diolah melalui berbagai cara menjadi bermacam produk pangan, pakan ternak, dan produk untuk keperluan industri. Kedelai dapat langsung dimakan maupun dalam bentuk olahannya. Kedelai yang langsung dimakan, dipersiapkan dengan perebusan, penyangraian atau penggorengan. Kedelai rebus biasa disajikan dalam bentuk kedelai muda bersama polongnya. Sedangkan produk hasil olahan merupakan produk kedelai yang dihasilkan melalui proses pengolahan terlebih dahulu, baik secara tradisional maupun modern (Koswara, 1992).
Waktu panen
Panen dilakukan bila lebih dari 95% polong kedelai sudah berwarna cokelat kekuningan dan jumlah daun tersisa pada tanaman hanya sekitar 5-10%. Umumnya, waktu panen di setiap sentra penanaman kedelai berbeda satu dengan yang lainnya. Kondisi cuaca waktu panen juga berpengaruh terhadap kuantitas dan mutu biji kedelai (Adisarwanto, 2005).
(AAK, 1989).
Pengupasan
Proses pengupasan biji-bijian merupakan kegiatan lebih lanjut pemanenan hasil pertanian. Pengupasan kedelai biasanya baru dilakukan jika akan digunakan, baik untuk benih maupun untuk bahan pangan. Pembijian atau pengupasan polong harus semaksimal mungkin menghindari terjadinya biji luka/rusak karena akan merupakan media yang baik bagi hama dan jamur (Hanifah dan Winaryo, 2008).
Untuk memperoleh bahan pangan yang siap dimakan, maka kita harus memisahkan kulitnya terlebih dahulu dari daging buah ataupun sayuran. Pemisahan ini disebut dengan pengupasan. Pengupasan merupakan praproses dalam mengolah suatu bahan yang bertujuan untuk memisahkan bagian yang dapat dimakan dari kulit ataupun dari bagian yang harus dibuang. Dalam melakukan pengupasan, digunakan metode yang berbeda. Hal ini dikarenakan masing-masing bahan memiliki karakteristik yang berbeda-beda (Jaya, 2010).
Teknik mengupas biji kedelai masih banyak dilakukan dengan menggunakan cara klasik yaitu dengan merendam dan menginjak-injak dalam suatu wadah hingga kulit ari biji kedelai terkupas. Hal ini sangat merugikan karena dengan kedelai terbagai dua atau bahkan dapat hancur karena tekanan yang diberikan pada kedelai tidak tetap. Di sisi lain hasil pengupasanya terbatas dan sangat bergantung pada kemampuan manusia atau operator (Lutfi, dkk., 2010).
cukup banyak dan dapat menyebabkan beratnya naik menjadi dua kali lipat, dengan sifat biji yang keras dan daya serap air tergantung ketebalan kulit (Annas, 2002).
Kedelai yang diproses menggunakan mesin pengupas akan mengalami 3 kemungkinan yaitu terkupas terbelah, remuk, dan utuh. Kemungkinan ini dapat terjadi jika:
a. Bila biji kedelai yang diproses ukurannya jauh lebih besar dari ukuran celah piringan pengupas maka kedelai akan banyak yang remuk.
b. Bila kedelai yang diproses ukurannya lebih kecil dari ukuran celah piringan pengupas maka kedelai banyak yang utuh (tidak terkupas, terkupas, dan remuk).
c. Bila kedelai yang diproses ukurannya hampir sama atau mendekati ukuran celah piringan pengupas, maka banyak kedelai yang terkupas atau terbelah (Suhendra dan Setiawan, 2012).
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Dalam kegiatan agribisnis dan agroindustri, teknologi (pertanian) diperlukan sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan serta distribusi, dan pengangkutan sampai pemasaran. Hal penting yang harus cukup untuk dicermati pada kegiatan agroindutri adalah teknologi yang umumnya menjadi faktor kendala utama. Oleh sebab itu teknologi menjadi faktor yang harus dikembangkan
secara terus menerus melalui kegiatan penelitian dan pengembangan (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005).
dan kualitas proses pengolahan bergantung pada mekanisasi. Teknologi dari yang sederhana sampai canggih mempunyai peranan yang sangat penting dalam transformasi suatu bahan mentah atau baku menjadi suatu produk dengan nilai tambah lebih tinggi.
Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis, dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah:
a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi.
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi. e. Meningkatkan taraf hidup petani.
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil.
Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi (Rizaldi, 2006).
Komponen Alat Pengupas Kulit Ari Biji Kedelai dengan Blower
Motor listrik
menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin. Motor listrik yang umum digunakan di dunia adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni Motor asinkron IEC berbasis metrik berbasis imperial maupun kiloWatt (kW) (Djoekardi, 1996).
Prinsip kerja motor listrik
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
Motor listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut: 1. Dapat dihidupkan dengan hanya memutar sakelar.
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan.
3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi.
4. Motor DC mempunyai daya besar pada putaran rendah. Di lain pihak, motor AC yang menggunakan sumber daya umum tidak mudah mengubah putarannya.
langsung dengan stopkontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas panjang kabel.
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi besar.
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi dari harga bahan bakar minyak.
4. Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran, maka motor listrik akan lebih berat
(Soenarta dan Furuhama, 2002).
Poros
Menurut Sularso dan Suga (2004), hal-hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
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 putaran kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis.
Puli
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan) ………..(2) dimana:
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar di mana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Ocvirk, 1967).
Sabuk V
Sabuk bentuk trapesium atau v dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk v. Dalam kerjanya, sabuk v mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan. Susunan khas sabuk v terdiri atas:
1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.
2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Sabuk banyak digunakan dalam mesin mesin pertanian. Hal ini dikarenakan sabuk memiliki beberapa kelebihan. Sularso dan Suga (2004) juga menyatakan bahwa bila dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk v bekerja lebih halus dan tidak bersuara. Untuk mempertinggi daya transmisi, dapat dipakai beberapa sabuk v yang dipasang sebelah menyebelah. Namun, sabuk v juga memilik kelemahan yaitu:
- Tidak dapat digunakan pada jarak yang panjang.
- Tidak cocok untuk beban yang berat pada kecepatan rendah.
- Hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan arah putar yang sama.
Menurut Smith dan Wilkes (1990), apabila pemindahan daya menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
L = 2C + 1,57(D + d) + (D−d)
4C ……….………..(3)
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm) d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Blower
piranti yang menghasilkan tekanan relatif rendah, sedangkan kompresor menghasilkan tekanan yang lebih tinggi. Batasan antara blower dan kompresor ditetapkan pada 7% peningkatan densitas fluida (udara) dari umpan blower ke keluaran blower. Di dalam fan dan blower, anggapan ketidakkompresibelan hanya menyebabkan kesalahan yang kecil (Budhi, 2010).
Blower dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi daripada fan, sampai
1,20 kg/cm2. Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk sistim vakum di industri. Blower sentrifugal dan blower positive displacement merupakan dua jenis utama blower, yang dijelaskan di bawah.
a. Blower sentrifugal
Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal daripada fan.
Impelernya digerakan oleh gir dan berputar 15.000 rpm. Pada blower multitahap, udara dipercepat setiap melewati impeler. Pada blower tahap tunggal, udara tidak mengalami banyak belokan, sehingga lebih efisien. Blower sentrifugal beroperasi melawan tekanan 0,35 sampai 0,70 kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi. Satu karakteristiknya adalah bahwa aliran udara cenderung turun secara drastis begitu tekanan sistim meningkat, yang dapat merupakan kerugian pada sistem pengangkutan bahan yang tergantung pada volum udara yang mantap. Oleh karena itu, alat ini sering digunakan untuk penerapan sistim yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.
b. Blower positive-displacement
Blower positive displacement memiliki rotor, yang "menjebak" udara dan
yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya bervariasi. Cocok digunakan untuk sistim yang cenderung terjadi penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan yang cukup (biasanya sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-bahan yang menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan daripada
blower sentrifugal (3.600 rpm)
(Lestari, 2012).
Untuk menghitung daya blower sebagai pemisah antara biji kacang kedelai dengan kulit kacang, perlu diketahui sebelumnya dimensi dari blower yang direncanakan dengan memakai persamaan sebagai berikut:
V = P x l x t ……….………(4)
Untuk mendapatkan massa sudu blower didapat dengan persamaan:
M = ρ x v ………(5)
(Nasirwan, dkk., 2007).
Prinsip Kerja Alat Pengupas Kulit Ari Biji Kedelai dengan Blower
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh : ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut:
Kapasitas Alat = Produk yang dihasilkan
Waktu ……….(6)
Proses pembelahan biji kedelai dalam pembuatan tempe pada industri rumah tangga masih dilakukan secara manual dinjak-injak. Kapasitas cara ini baru mencapai 10 kg/jam dengan efisiensi 93%. Beberapa pengrajin tempe kedelai skala yang lebih besar telah menggunakan mesin pembelah, seperti mesin pembelah sistem dua lempengan grinda (disk). Efisiensi pembelahan jenis mesin tersebut 85% dan kapasitasnya 50 kg/jam, dimana biji kedelai yang berukuran lebih besar dari jarak dua lempengan cenderung pecah atau hancur, sedangkan biji kedelai yang berukuran lebih kecil tidak terbelah (Rofarsyam dan Putro, 2010).
Analisis Ekonomi
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 =
[
BTdimana:
BT = total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam) x = total jam kerja pertahun (jam/tahun) C = Kapasitas alat (jam/satuan produksi)
Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode garis lurus)
D = P−S
n ... (8)
dimana:
D = biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp) S = nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = umur ekonomi (tahun)
2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya:
I = i(P)(n+1)
2n ... (9)
dimana:
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk motor litrik sebagai sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reparasi = 1,2%(P−S)
1000 jam ... (10)
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 (Darun, 2002).
Break even point
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 sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaiknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi untuk peralatan produksi.
(Waldyono, 2008).
Manfaat perhitungan titik impas (break even point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masi layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa ada keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:
N = F
(R−V) ... (11)
dimana:
N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg) F = biaya tetap pertahun (Rupiah)
R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah) V = biaya tidak tetap per unit produksi
(Darun, 2002).
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada output yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan dan biaya yang digunakan akan semakin besar juga. Sedangkan biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).
Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi
nilai sekarang dari penerimaan kas bersih di masa yang akan datang. Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah didiskon dengan
discount factor. Secara singkat dapat dirumuskan:
CIF – COF ≥ 0 ... (12) dimana:
CIF = cash in flow COF = cash out flow
Sementera itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan:
Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n) Pengeluaran (COF) = investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
Kriteria NPV yaitu:
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan - NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
Internal rate of return
Dengan menggunakan metode IRR akan mendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang dijelaskan dalam bentuk % periode waktu. Logika sederhananya menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harus dipenuhi (Giatman, 2006).
Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada
discount rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
IRR = i1 –
NPV 1
(NPV 2−NPV 1) (i1 – i2) ... (13)
dimana:
i1 = suku bunga bank paling atraktif i2 = suku bunga coba-coba
Kedelai atau kacang kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan dasar banyak makanan dari da sejak 3500 tahun yang lalu di
Kedelai merupakan sumber utama Penghasil kedelai utama dunia adalah baru dibudidayakan masyarakat di luar menjadi sumber gizi sebagian besar kebutuhan kedelai. Ini terjadi karena kebutuhan Indonesia yang tinggi akan kedelai putih.
Konsumsi kedelai di Indonesia mencapai 2,2 juta ton per tahun, dari jumlah itu sekitar 1,6 juta ton harus diimpor. Sepanjang 2013, harga kedelai di Indonesia mengalami kenaikan tajam akibat kurangnya pasokan, sehingga menyebabkan berbagai pedagang tahu dan tempe mengalami kerugian dan harus menaikan harga. Untuk meningkatkan produksi kedelai di Indonesia, kawasan Lahan itu tersebar di 26 provinsi di Indonesia.
dapat dimakan dari kulit ataupun dari bagian yang harus dibuang. Dalam melakukan pengupasan, digunakan metode yang berbeda. Hal ini dikarenakan masing-masing bahan memiliki karakteristik yang berbeda-beda.
Proses pengupasan kulit ari dan pembelahan biji kedelai sebagai bahan baku tempe pada industri rumah tangga umumnya masih dilakukan dengan cara manual. Proses pengupasan secara tradisional memiliki banyak kelemahan dalam hal waktu dan tenaga kerja, disamping itu hasil pengupasan dan pembelahan yang dicapai belum optimal.
Proses pengupasan kulit ari kedelai secara manual membutuhkan waktu 1 jam untuk 10 kg biji kedelai dengan efisiensi pengupasan dan pembelahan 90%. Penggunaan mesin pengupas kulit ari kedelai oleh industri banyak menggunakan mekanisme pengupas dengan dua buah piringan, salah satu piringan berfungsi sebagai stator dan yang lain berfungsi sebagai rotor. Kapasitas mesin tipe ini mencapai 50 kg/jam dengan persentase pengupasan mencapai 85%, sedangkan sisanya diperlukan proses lanjutan yaitu dengan menginjak-injak dengan kaki guna penyempurnaan pengupasan.
Teknik mengupas biji kedelai masih banyak dilakukan dengan menggunakan cara klasik yaitu dengan merendam dan menginjak–injak dalam suatu wadah hingga kulit ari biji kedelai terkupas. Hal ini sangat merugikan karena dapat menyebabkan kedelai terbagai dua atau bahkan dapat hancur karena tekanan yang diberikan pada kedelai tidak tetap. Disisi lain hasil pengupasannya terbatas dan sangat tergantung pada kemampuan manusia atau operator.
sehingga harus dipisahkan lagi secara manual.
Diperlukan perbaikan atas kendala tersebut agar dihasilkan alat pengupas kedelai yang lebih baik. Salah satu alternatifnya adalah dengan memodifikasi dengan menambahkan blower. Dengan penambahan blower ini maka pengeluaran biji kedelai berbeda dengan kulit arinya sehingga dapat meningkatkan kapasitas kerja alat.
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi dengan cara menambahkan
blower pada alat pengupas biji kedelai, mengetahui kinerja alat pengupas biji
kedelai hasil modifikasi, dan menganalisis nilai ekonomis alat pengupas biji kedelai dengan blower.
Kegunaan penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pengupas biji kedelai dengan blower.
3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan terutama petani tanaman kedelai.
Pembatasan masalah
LESTARI ANDALURI: Modifikasi Alat Pengupas Kulit Ari Kedelai dengan Blower, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.
Alat pengupas biji kedelai pada umumnya melakukan pengeluaran biji kedelai bersama dengan kulit arinya sehingga harus dipisahkan lagi secara manual. Diperlukan perbaikan atas kendala tersebut. Salah satu alternatifnya adalah dengan memodifikasi dengan menambahkan blower. Dengan penambahan blower ini maka pengeluaran biji kedelai berbeda dengan kulit arinya sehingga dapat meningkatkan kapasitas kerja alat. Alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan
blower dirancang untuk mengupas kulit ari biji kedelai yang masih dalam keadaan
kering. Blower yang digunakan dalam alat ini adalah centrifugal blower yang
memiliki daya 150 Watt, kecepatan 3000 rpm, dan diameter lubang output 2 inch. Kapasitas efektif modifikasi alat pengupas kulit ari biji kedelai dengan
blower dalam penelitian ini ada 3 laju yang berbeda yaitu blower dengan laju
maksimum adalah 54,64 kg/jam; blower dengan laju medium adalah 43,48 kg/jam; dan blower dengan laju minimum adalah 52,63 kg/jam.
Kata kunci : alat pengupas biji kedelai, blower, kapasitas kerja alat
ABSTRACT
LESTARI ANDALURI : Modification of Soybean Skin Peeler With Blower,
supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.
In general, soybean epidermis peeler bring out soybean seeds along with the epidermis so it must be separated manually. Improvement is necessary to solve the problem. One of the alternatives is to modify the peeler by adding blower. With the addition of the blower, the soybean seeds and the epidermis brought out separately so that the peeler work capacity can be improved. Soybean epidermis peeler with blower was designed to peel the epidermis in the dry state. Blower in this peeler was centrifugal blower with 150 Watts of power, 3000 rpms of speed, and 2 inches diameter of the output hole. Effective capacity of the modified soybean epidermis peeler with blower in this study was divided into three different rate was blower with maximum rate was 54,64 kg/h; blower with medium rate was 43,48 kg/h; and blower with minimum rate was 52,63 kg/h.
SKRIPSI
OLEH :
LESTARI ANDALURI
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
SKRIPSI
OLEH :
LESTARI ANDALURI
100308066/KETEKNIKAN PEERTANIAN
Draft sebagai salah satu syarat untuk dapat melakukan penulisan skripsi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
(Achwil Putra Munir, STP, M.Si) Ketua
