Lampiran1.Flow chart pelaksanaan penelitian.
Mulai
Dipotong bahan yang digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Pengelasan
Digerinda permukaan yang kasar Merangkai alat
Pengecatan
a b
Merancang bentuk alat
Menggambar dan menentukan dimensi alat
Memilih bahan
a b
Pengujian alat
Layak?
Analisis data Pengukuran parameter
Lampiran 2.Perhitungan analisis teknis daya heater. Rumus.
Q = m x C x ∆T bahan Q = m x Cp x ∆T kopi Dimana
Q = Jumlah panas yang digunakan untuk memanaskan dan menguapkan air m = bobot bahan yang dikeringkan
C = panas jenis bahan yang digunakan
∆T = kenaikan suhu bahan Cp = kapasitas panas bahan.
Perhitungan analisis kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan bahan penyangraian.
Q = m x Cp x ∆T
= 3 kg x 1,7 103J/kg K x 72 K = 367200 J
Q tot = Q1 + Q2
= 37920,78J + 367200 J = 405.120,78 J
Dalam sekali penyangraian dibutuhkan waktu selama 65 menit, maka : Q = 405.120,78 J
3900 �
= 103,87 J/s
Karena efisiensi alat sebesar 80%, maka besarnya daya yang dibutuhkan yaitu : Q = 103,87 J/s
0,8
Lampiran 3. Perhitungan rpm dan panjang sabuk V Perhitungan rpm
Motor listrik 1 HP dengan jumlah putaran permenit sebesar 1420 rpm dan speed reducer dengan perbandingan 1:40.
Sehingga didapat jumlah putaran permenit = 1420 rpm
40
= 35,5 rpm SD (penggerak) = SD (yang digerakkan)
dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm) D= Diameter puli (mm)
Rpm memutar puli speed reducer 5
6x 1420 rpm = 1183 rpm
Jadi rpm di speed reducer menjadi 1183
40 = 29.5 rpm
Rpm dari speed reducer ke poros pengaduk 6
10 x 29.5 = 17.7 rpm
Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) +(D−d)
4C
dimana:L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
1. Panjang sabuk V dari motor listrik ke speed reducer
L = 2(320) + 1,57(50,8 + 50,8) + (50,8−50,8)
4(320)
L = 799,512 mm L = 31,477 inch
2. Panjang sabuk V dari speed reducerke poros pengaduk
L = 2(520) + 1,57(101,6 + 50,8) + (101,6−50,8)
4(520)
Lampiran 4. Spesifikasi alat
1. Dimensi
Panjang = 50 cm
Lebar = 45 cm
Tinggi = 110 cm
2. Bahan
Silinder penyangraian = Stainless steel
Rangka = Besi siku
3. Tenaga
Motor listrik = 0.5 HP, 1420 rpm Speed reducer = 1:40
4. Pemanas
Sumber panas = Heater 5. Suhu
Pengukur suhu = Termokontrol dan Termometer 6. Transmisi
Puli motor listrik = 3 inch
Puli speed reducer = 6 inch
Puli poros pengaduk = 10 inch
Lampiran 5. Prinsip kerja alat
Lampiran 6.Kapasitas efektif alat Tabel 3. Kapasitas efektif alat
Percobaan Waktu penyangraian (menit)
Kapasitas alat = Berat Setelah Disangrai
waktu =
3,15 kg
70 menit x 60 menit = 2,70 Ulangan II
Kapasitas alat = Berat Setelah Disangrai
waktu =
3,25 kg
65 menit x 60 menit = 3,00 Ulangan III
Kapasitas alat = Berat Setelah Disangrai
waktu =
3,20 kg
60 menit x 60 menit = 3,20
Kapasitas Alat = Rataan Berat Setelah Disangrai
Waktu
= 3,20 kg
65 menitx 60 menit/jam
Lampiran 7. Analisis ekonomi efektif berdasarkan tahun 2015) 2. Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (BT) 1. Biaya penyusutan (D)
Dt = (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, n-1)
Tabel 4.Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
2. Bunga modal (7,5%) dan asuransi (2%)
Tabel 5.Perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun D
b. Biaya tidak tetap (BTT) 1. Biaya perbaikan alat (reparasi) Biaya reparasi = 1,2%(P−S)
Hieater =129,83 kW x 1.352/kWh =Rp. 175,54/jam
Biaya operator
Diperkirakan upah operator untuk mengoperasikan alat adalah sebesar Rp.18.000/jam.
Biaya tidak tetap (BTT) = biaya reparasi + upah operator + biaya listrik = Rp. 594 + Rp. 18.000 + Rp. 679,8
= Rp. 19.273,8/jam
Biaya pokok = [BT
x + BTT]C
Tabel 6.perhitungan biaya pokok tiap tahun
Lampiran 8. Break even point
Break 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.
Biaya tetap (F) tahun ke- 5 = Rp. 1.451.994/tahun
Biaya tidak tetap (V) = Rp. 19.273,8 (1 jam =2,96 Kg) = Rp. 6511,41 /Kg
Penerimaan setiap produksi (R) = Rp.12.000/Kg (harga ini diperoleh dari perkiraan di lapangan)
Alat akan mencapai break even point jika alat telah mengiris sebanyak : N = F
(R−V)
= Rp .1.451.994/tahun
(Rp .12.000/Kg − Rp .6511 ,41/Kg )
Lampiran 9.Net present value
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.7,5%.n) Tabel 7. Perhitungan pembiayaan tiap tahun
Tahun BP
Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 165.766.956,2 = Rp. 171.266.956,2
NPV 7.5% = CIF – COF
= Rp. 296.544.883,2– Rp. 171.266.956,2 = Rp. 125.277.927
Lampiran 10.Internal rate of return
Dengan menggunakan metode IRR akan mendapat 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.
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 –
= 263.511.456,8 + 312.070 = 263.823.526.8
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.12%.n) Tabel 8. Perhitungan pembiayaan 12% tiap tahun
Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 147.629.817,2 = Rp. 153.129.817,2
NPV 12% = CIF – COF
= Rp. 263.823.526,8 – Rp.153.129.817,2 = Rp. 110.693.709,6
Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus: IRR = i1 –
NPV 1
(NPV 2−NPV 1) (i1 – i2) = 12% + 125.277.927
125.277.927 −110.693.709,6 x (12% - 7.5%) = 12% + (8,5 x 4,5%)
Lampiran 11.Gambar teknik modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari
POROS PENGADUK
Lampiran 12.Gambar alat
Tampak samping
Lampiran 13. Komponen alat
Silinder penyangraian
Motor listrik
Pulli
Lampiran 14. Hasil sangrai
Biji kopi kering sebelum disangrai
Lampiran 15. Tarif listrik
PENETAPAN
36
DAFTAR PUSTAKA
AAK, 1991. Budidaya Tanaman Kopi. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Anonimous.,2012.Kopi. http://www.plantamor.com/index.php?plant=368
[22 Februari 2015].
Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta
Daywin,F. J., R. G. Sitompul dan I. Hidayat., 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Djoekardi, D., 1996. Mesin-Mesin Motor Induksi. Universitas Trisakti, Jakarta. Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Halim, A., 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis:Kajian dari aspek keuangan. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Hidayat, N., Masdiana, C. P., Sri, S., 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Kastaman, R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya. Najiyati,S dan Danarti., 2004. Kopi Budidaya dan Penanganan Lepas Panen.
Penebar Swadaya, Jakarta.ada
Nugroho, J., 2013. Pengaruh Suhu dan Lama Penyangraian Terhadap Sifat
Fisik-Mekanis Biji Kopi Robusta. http://repository.ugm.ac.id [13 November 2015].
Panggabean,E., 2011. Buku Pintar Kopi. Agromedia Pustaka, Jakarta. Puteri, F., 2013. Penentuan Spesifik Bahan. http//www.ITP.UNS.ac.id
[13 November 2015].
Rizaldi, T., 2006. Mesin Peralatan. Departemen Teknologi Pertanian FP-USU,Medan.
Smith, H. P. danL.H. Wilkes., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. GajahMada University Press, Yoyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Stolk, J dan C. Kross., 1981. Elemen Mesin: Elemen konstruksi dari bangunanmesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta. Sumardi dan Satryo, B.U., 2013.Perancangan Sistem Pengaturan MesinSangrai
(Roaster) Berdasarkan Warna BijiKopi Berbasis Image Processing.http://repository.unej.ac.id [13 November 2015].
Hidayat, N., Masdiana, C. P., Sri, S., 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Waldiyono, 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar,Yogyakarta.
19
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakanpada bulan Juni 2015 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalahbiji kopi arabika kering, besi siku,puli (pulley), motor listrik, sabuk V(V-belt), baut dan mur, bearing (bantalan), stainless steel bulat padu (poros), heater, termokontrol, plat stainless steel,dan kabel.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis,mesin las, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi,palu, tang, kunci pas, kunci L dan ring.
Metodologi Penelitian
Komponen Alat
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini mempunyaibeberapa komponen pentingyaitu :
1. Rangka alat
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat lainnya, yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 50 cm,lebar 45 cm dan tinggi 110 cm.
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat ini menggunakan motor listrik berdaya 0,5 HP dengan jumlah putaran permenit (rpm) sebesar 1420 rpm.
3. Speed reducer
Speed reducer digunakan untuk mengurangi kecepatan putaran. Speed reducer ini mempunyai perbandingan 1:40.
4. Termokontrol
Termokontrol digunakan untuk mengukur tingkat suhu di dalam silinderpenyangraian. Jenis termokontrol yang digunakan yaitu jenis Tipe K (Chromel / Alumel).
5. Saluran masukan (hooper)
Saluran masukan terbuat dari bahan stainless steelberfungsi untuk memasukkan biji kopi kering yang akan disangrai ke dalam silinder. 6. Saluran keluaranSaluran keluaran ini terbuat dari bahan stainless steel
7. Heater
Heater digunakan sebagai penghasil energi panas dengan mendapatkan suhu yang diinginkan dengan cara mengubah energi listrik menjadi energi panas. Jenis heater yang digunakan yaitu Strip heater.
8. Cok sambung
Cok sambung digunakan untuk menyambungkan arus listrik dari sumber arus keheater.
9. Silinder
Silinder berfungsi sebagai wadah tempat penyangraian biji kopi kering yang dipasang secara horizontal, sertaberfungsi sebagai input masukan dan keluaran biji kopi.Silinder ini memiliki diameter30 cm, panjang40 cm dan tebal 0,2 cm. Yang terbuat dari bahan stainless steel.
10.Sistem tranmisi
Sistem tranmisi ini menggunakan puli dan sabuk “V” yang dihubungkan dengan tenaga penggerak berupa motor listrik. Tenaga penggerak ini berfungsi untuk menggerakkan silinder untuk mengaduk (membolak-balik) biji kopi saat disangrai, yang dhubungkan melalui puli dan sabuk “V” tersebut.
Persiapan Penelitian
a. Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini yaitu :
1. Dirancang bentuk alat penyangrai kopi.
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat penyangrai kopi.
3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat penyangrai kopi. 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. Dibentuk dan dilas stainless steelsebagai wadah penyangraian. 9. Dibentuk dan dilas plat stainless steelpada poros.
10. Dirangkai komponen-komponen alat penyangrai kopi.
11. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan menambah daya tarik alat.
12. Dipasang sabuk V dan puli pada motor listrik, speed reducer, dan sistem tranmisisebagai penghubung tenaga putar dari motor listrik ke silinderuntuk mengadukdan mengeluarkan bahan.
b. Persiapan bahan
1. Disiapkan biji kopi kering yang akan disangrai.
Prosedur Penelitian
1. Ditimbang bahan yang akan disangrai sebanyak 3,5 kg.
2. Dihidupkan hieter hingga suhu dalam wadah penyangraian mencapai + 85-1000C.
3. Dihidupkan motor listrik dan heater dengan menghubungkan steker motor listrik dan heater pada sumber arus listrik.
4. Dimasukkan bahan kedalam wadah penyangrai melalui saluranpemasukan. 5. Ditunggu selama+60 menit.
6. Dikeluarkan bahan yang telah disangrai melalui saluran keluaran. 7. Dimatikan motor listrik dan heater dari sumber arus listrik.
8. Didinginkan bahan yang telah disangrai sambil mengaduk-aduk bahan hingga suhunya menurun.
9. Ditimbang bahan yang telah disangrai.
10.Diulangi perlakuan diatas sebanyak 3 kali ulangan. 11.Dilakukan pengamatan parameter.
Parameter yang Diamati Kapasitas efektif alat
Analisis ekonomi
1. Biaya penyangraian biji kopi
Perhitungan biaya penyangraian biji kopi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (4).
a. Biaya tetap
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt= (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, t-1) ...(12) dimana:
Dt = biaya penyusutan tiap akhir tahun (Rp/tahun) P = harga beli (Rp)
S = nilai akhir (10% dari P) (Rp) n = perkiraan umur ekonomi (tahun)
t = umur perkiraan mesin/alat pada permulaan tahun berikutnya (Hidayat dkk, 1999).
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (7).
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari: 1. Biaya listrik (Rp/Kwh)
2. Biaya perbaikan alat
3. 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
Manfaat perhitungan titik impas (break even point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan. Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat dihitung berdasarkan persamaan (9).
3. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis financial 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 tidakmenguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
27
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari adalah alat yang dirancang untuk menyangrai biji kopi kering dengan metode putaran.Dalam pembuatan bubuk kopi, penyangraian sangat penting untuk menghasilkan aroma dari kopi tersebut.
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini terdiri dari lima bagian utama yaitu rangka alat, silinder penyangraian, heater, motor listrik dan speed reducer. Kerangka terbuat dari besi siku dengan dimensi panjang 50 cm, lebar 45 cm, dan tinggi 110 cm. Kerangka berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat lainnya.
Gambar 1. Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari
Ganbar 2. Silinder penyangraian
Di dalam silinder penyangraian terdapat poros pengaduk yang terbuat dari bahan stainless steel dengan diameter 25 cm dan panjang 50 cm. Poros ini dilengkapi dengan empat buah plat dengan ketebalan masing-masing plat 4 mm panjang 17 cm dan 12 cm lebar . Jarak kisi antara dinding silinder penyangrai bagian dalam dengan ujung plat pengaduk sebesar 1 cm untuk mempermudah proses pengadukan agar saat plat pengaduk berputar tidak bergesekan dengan dinding silinder.
Gambar 3. Poros pengaduk
Gambar 4.Heater
Motor listrik yang digunakan pada alat penyangrai kopi ini adalah sebesar 0,5 HP dengan spesifikasi putaran 1420 rpm. Motor listrik ini berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Putaran dari motor listrik ini dikonversikan melalui puli dan poros untuk melakukan pengadukan kopi di dalam silinder penyangraian.
Gambar 5. Motor listrik
Gambar 6.Speed reducer dan Sabuk V
Proses Penyangraian
Proses penyangraian biji kopi kering dilakukan dengan cara memanaskan silinder penyangraian terlebih dahulu selama ± 10 menit untuk mencapai suhu di dalam silinder penyangraian sebesar ± 100oC. Setelah suhu yang diinginkan tercapai kemudian motor listrik dihidupkan dan dimasukkan biji kopi kering ke dalam silinder penyangraian melalui saluran pemasukan. Saat disangrai, biji kopi kering akan diaduk oleh poros pengaduk dengan jumlah putaran permenit sebesar 17.7 rpm. Selesainya penyangraian ditandai apabila keluarnya asap putih dari silinder penyangraian, terciumnya aroma khas biji kopi dan berubahnya warna biji kopi yang kehijauan menjadi kecoklatan. Proses penyangraian dilakukan rata-rata selama 55 menit. Data hasil penyangraian dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1. Hasil penyangraian
Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan lama penyangraian 65 menit, suhu ± 100-150oC dan dengan menggunakan biji kopi kering jenis robusta sebanyak 3,50 kg diperoleh hasil yaitu, pada percobaan I tercatat berat bahan setelah disangrai adalah 3,15 kg. Pada percobaan II tercatat berat bahan setelah disangrai adalah 3,25 kg. Pada percobaan III tercatat berat bahan setelah disangrai adalah 3,20 kg. Dari data diatas diperoleh rataan berat kopi setelah disangrai adalah 3,20 kg. Berat kopi sebelum disangrai lebih besar dari pada berat kopi setelah disangrai karena terjadi kehilangan kandungan air akibat penguapan air yang ada di dalam biji kopi dengan memanfaatkan panas yang tersedia dari heater.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat didefenisikan sebagai kemampuanalat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (kg) persatuanwaktu (jam). Dalam hal ini kapasitas efektif alat dihitung dari perbandingan antara banyaknya kopi yang disangrai (kg) dengan waktu yang dibutuhkan selama proses penyangraian. Kapasitas efektif alat dapat dilihat dari tabel2 di bawah ini.
Tabel 2. Kapasitas alat
Percobaan Waktu penyangraian (menit)
rata-rata penyangraian yang digunakan adalah 65 menit. Dalam hal ini proses penyangraian pada setiap ulangan dilakukan tidak secara kontiniu agar perlakuan pada setiap percobaan menjadi sama.
Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil yaitu berat bahan setelah disangrai pada percobaan I sebesar 3,15 kg, berat bahan setelah disangrai pada percobaan II sebesar 3,25 kg dan berat bahan setelah disangrai pada percobaan III sebesar 3,20 kg. Dari hasil ini diperoleh rataan berat bahan setelah disangrai sebesar 3,20 kg dengan lama waktu 65 menit. Maka didapat kapasitas efektif alat sebesar 2,96 kg/jam. Artinya dalam waktu 1 jam alat ini dapat menghasilkan kopi sangrai sebanyak 2,96 kg.
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 biaya yang dilakukan (lampiran 7) diperoleh biaya untuk penyangrai kopi berbeda tiap tahun. Diperoleh biaya penyangrai kopi sebesar Rp. 6703,04/Kg pada tahun pertama, Rp.6713,34/Kg pada tahun ke dua,
biayapenyusutan tiap tahun sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahun berbeda juga.
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 (break even point) 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. 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 8), alat penyangrai kopi mekanis tipe rotariini akan mencapai break even point pada nilai 264,54Kg/tahun. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila telah memproduksi kopi sangrai sebanyak 264,54Kg/tahun.
Net present value
dijalankan karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Giatman (2006) 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
35
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas efektif alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari yang digunakan dalam penelitian sebesar 2,96 kg/jam.
2. Biaya penyangrai kopi mekanis tipe rotari sebesar Rp. 6703,04/Kg pada tahun pertama, Rp.6713,34/Kg pada tahun ke dua, Rp.6724,63/Kg pada tahun ke tiga, Rp.6736,76/Kg pada tahun ke empat, dan Rp.6749,81/Kg pada tahun ke lima.
3. Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotariini akan mencapai break even point pada nilai 264,54Kg/tahun.
4. Net present value alat ini dengan suku bunga 7.5% sebesar Rp.125.277.927. Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan.
5. Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 50 %.
Saran
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai suhu dan lama penyangraian agar menghasilkan biji kopi yang lebih baik.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Kopi Sejarah
Negara pemakai kopi pertama adalah Arabiya (pertengahan abad XV).Akhirnya minuman kopi tersebar luas di negara Timur Tengah, seperti di Kairo pada tahun 1510 dan Konstantinovel (Turki) + pada tahun 1550.Selanjutnya pada tahun 1616 kopi ini mulai masuk di Eropa, yakni di Venesia sedangkan di Inggris pemakaian kopi baru pada tahun 1650.Dan pada tahun 1775 di Inggris telah terdapat + 3000 warung kopi.
Minuman kopi paling dikenal di Negara Arab, karena negara itu merupakan tempat pertemuan umat manusia yang beragama Kristen maupun Islam dari berbagai bangsa.Mereka setelah pulang ke negaranya masing-masing, kemudian memperkenalkan kopi tadi ke penduduk setempat.Peristiwa inilah yang menyebabkan permintaan biji kopi cepat meningkat, sehingga menimbulkan perdagangan yang sangat menguntungkan.Tidak hanya pedagang saja yang memperoleh keuntungan tetapi juga para petani yang berkebun kopi. Itulah sebabnya perkebunan kopi cepat meluas (AAK,1991).
Perkembangan kopi di Indonesia
produksi sebesar 34.400 ton, sedangkan pada akhir tahun 2003 sisa produksi di perkirakan mencapai 10.700 ton. Berbagai usaha untuk mengatasi sisa produksi kopi telah dilakukan oleh pemerintah maupun oleh pihak terkait, antara lain dengan cara merangsang peningkatan konsumsi dalam negeri maupun peningkatan nilai ekspor (Najiyati dan Danarti, 2004).
Botani tanaman kopi
Adapun klasifikasi tanaman kopi (Coffeasp.) menurut literatur Anonimous(2012) adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisio : Magnoliophyta Kelas : Dycotiledoneae Ordo : Rubiales Famili : Rubiaceae Genus : Coffea Spesies : Coffea sp.
Tanaman kopi adalah pohon kecil yang bernama perpugenus coffea dari familia Rubiaceae. Tanaman kopi, yang umumnya berasal dari benua Afrika, termasuk famili Rubiaceae dan jenis kelamin Coffea. Kopi bukan produk homogen; ada banyak varietas dan beberapa cara pengolahannya (Spillane,1990)
Jenis-jenis kopi
yang sudah berabad-abad lamanya dan tanaman itu biasanya tanaman campuran, akhirnya terjadi hasil silang dan mutasi. Jenis-jenis tersebut antara lain:
1. Kopi Arabika 2. Kopi Liberika
3. Kopi Chanepora (Robusta) 4. Kopi Hibrida
5. Arabika x Liberika menghasilkan hibrida Kawisari B dan hibrida Kawisari D
6. Liberika x Robusta menghasilkan hibrida Q-P-Hibrida 7. Arabika x Robusta menghasilkan hibrida Conuga (AAK, 1991).
Waktu Panen
Penyangraian
Proses penyangraian (roasting) terdiri dari beberapa tahapan, yakni persiapan biji beras, proses penyangraian, pendinginan, penyimpanan sementara, dan pengemasan. Sebelum disangrai, aroma dan cita rasa kopi masih tersimpan di dalam biji kopi. Setelah disangrai, aroma dan cita rasa kopi dapat dirasakan dan dinikmati (Sumardi dan Satryo, 2013).
Ketahanan lama penyimpanan biji kopi beras sangat lama (lebih dari 3 tahun), asalkan disimpan di tempat yang baik dan kering. Namun, jika biji kopi sudah disangrai, masa penyimpanandapat bertahan maksimum 1 tahun. Wadah (packaging) biji kopi menggunakan bahan yang direkomendasikan, seperti aluminium foil yang memiliki airtight container (kedap udara), tabung vakum udara berbahan stainless steel, dan tabung berbahan kaleng anti oksidasi.
Penyangraian sangat berperan penting terhadap hasil akhir kopi (seduhan kopi). Beberapa faktor yang perlu diperhatikan saat menyangrai, diantaranya sistem mesin penyangrai, bahan plat tabung penyangrai, stabilitas sumber api tabung penyangrai, dan jenis bahan baku kopi serta karakteristiknya. Selain faktor alat penyangrainya, aspek lainnya yang juga penting adalah suhu, waktu, keahlian, dan teknik penyangraian (Panggabean, 2011).
antara lain karbohidrat, hemiselulosa dan selulosa yang ada di dalam biji kopi. Secara kimiawi,proses ini ditandai dengan evolusi gas CO2 dalam jumlah banyak dari ruang sangrai berwarna putih. Sedang secara fisik, pirolisis ditandai dengan perubahan warna biji kopi yang semula kehijauan menjadi kecoklatan.
Proses penyangraian dilakukan dengan menggunakan suhu yang tinggi. Biji kopi disangrai pada suhu 180-240
o
C. Selama penyangraian biji kopi diaduk agar uap air cepat terbawa keluar dan panas terdistribusi secara seragam secara keseluruhan. Ketika penyangraian selesai maka biji kopi harus segara dikeluarkan dari mesin dan didinginkan secara cepat. Akan tetapi beberapa kasus terjadi yaitu terlalu lamanya penyangraian yang menyebabkan overroast. Untuk itu proses penyangraian perlu dikendalikan (Nugroho, 2013).
Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 20 menit tergantung pada kadar air biji kopi dan mutu kopi bubuk yang dikehendaki. Salah satu tolak ukur proses penyangraian adalah derajat sangrai yang dilihat dari perubahan warna biji kopi yang sedang disangrai. Proses sangrai dihentikan pada saat warna sampel biji kopi sangrai yang diambil dari dalam silinder sudah mendekati warna sampel standar(Varnam and Sutherland, 1994).
Penurunan kadar air pada biji kopi yang telah sangrai, disebabkan karena suhu yang semakin tinggi dan semakin lamanya proses penyangraian biji kopi mengakibatkan air yang terdapat pada biji kopi menguap sehingga kadar air biji kopi semakin berkurang (Yusdiali, 2012).
Q = m x Cp x ∆T ………(2) Dimana: Q = kalor yang diterima suhu zat (Joule) m = massa zat (kilogram)
C = kalor jenis zat (Joule/ kilogram. K)
Cp = kalor jenis bahan sample (Joule/ kilogram. K) ∆T = perubahan sahu (0C)
(Puteri, 2013).
Alat Mesin pada Pengolahan Makanan
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).
Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor listrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan seperti mesin untuk menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996).
Puli
Puli (pulley) sabuk dibuat dari besicor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak lagidijumpai.Untuk konstruksi ringan diterapkan pulidari paduan aluminium.Pulisabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (diatas35 m/det) (Stolk dan Kros, 1981).
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) ………..(3) dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm)
D= Diameter puli (mm) (Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V
mengalamipembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akanmengalami 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).
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan disekitar alur puliyang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yangbekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murahharganya, sederhana konstruksinya, dan mudah untuk mendapatkan perbandinganputaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidangindustri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alatkedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabukini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakaiuntuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Bantalan
Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari
Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari bekerja berdasarkan prinsip putaran sentrifugal. Pada alat ini bahan baku berupa biji kopi kering dimasukkan ke dalam silinder melalui saluran masukan (hooper). Silinder akan dipanasi dengan menggunakan rangkaian pemanas listrik. Biji kopi kering yang ada di dalam silinder akan diaduk (bolak-balik) dengan menggunakan plat yang menempel pada poros yang terhubung dengan motor listrik. Biji kopi yang telah disangrai akan keluar melalui saluran pengeluaran.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuanalat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk persatuanwaktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuanproduk 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 ……….(4)
Analisis Ekonomi Biaya pemakaian alat
BP = [BT
x + BTT
]
C ... (5) BP = Biaya pokok (Rp/satuan produksi)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) 1. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode garis lurus)
D = P−S
n ... (6) 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 ... (7) dimana:
i = Total persentase bunga modal dan asuransi (%)
literaturmenganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
4. Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk motor listrik sebagi sumber tenaga penggerak.Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reperasi = 1,2%(P−S)
1000 jam ... (8)
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
(Giatman, 2006). Break even point
Break even pointatau 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. Bila pendapatan dari produksi berada disebelah kiri titik impas maka kegiatanusaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila disebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
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.
(Waldyono, 2008).
Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan.Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa ada keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:
N = BT
(R−BTT ) ... (9) dimana:
N= Jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas BT= Biaya tetap pertahun (Rupiah)
R = Penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah) BTT = Biaya tidak tetap perunit produksi(Rupiah)
(Giatman, 2006).
Biaya tetap adalah biaya yang tidak terpengaruh oleh aktivitas perusahaan. Biaya ini secara total tidak mengalami perubahan meskipun ada perubahan volume produksi. Sedangkan biaya variabel adalah biaya yang besarnya berubah-ubah sesuai dengan aktivitas perusahaan. Biaya ini secara total akan berberubah-ubah sesuai dengan volume produksi (Halim, 2009).
Net present value
Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi nilai sekarang dari penerimaan kas bersih dimasa yang akan datang. Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi.NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.Secara singkat dapat dirumuskan:
CIF – COF ≥ 0 ... (10) dimana :
CIF = Chas in flow COF = Chas 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
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan
(Giatman, 2006).
Internal rate of return
Dengan menggunakan metode internal rate of return (IRR) akan mendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang dijelaskan dalam bentuk %priode 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 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) ... (11) dimana : i1 = Suku bungabank paling atraktif
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sektor pertanian merupakan sektor yang memiliki peranan penting dalam pertumbuhan perekonomian di Indonesia.Hal ini didasarkan karena sebagian penduduknya menggantungkan hidupnya disektor pertanian.Oleh karena itu, untuk meningkatkan ekonomi masyarakat yang menggantungkan hidupnya di sektor pertanian maka produksi pertanian harus ditingkatkan.
Untuk meningkatkan produksi pertanian, proses produksi yang meliputi prapanen sampai pascapanen memerlukan dukungan berbagai sarana dan prasarana yang efektif, diantaranya adalah dukungan alat dan mesin pertanian untukmeningkatkan daya kerja manusia dalam proses pengolahan hasil pertanian.
Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin maju yang segalanya dapat dilakukan dengan peralatan elektronik, membuat manusia selalu membuat inovasi baru dalam kehidupan sehari-hari, salah satu contohnya adalah alat penyangrai kopi. Teknologi yang sudah dikembangkan tentang penyangraian biji kopi masih banyak terdapat kekurangan terutama dalam penghasil sumber panas.Alat yang sudah ada masih menggunakan sumber panas dari kompor.
prasyarat yang dibutuhkan agar biji kopi rakyat dapat dipasarkan pada tingkat harga yang menguntungkan. Untuk memenuhi prasyarat di atas, pengolahan kopi rakyat harus dilakukan dengan tepatwaktu, tepat cara dan tepat jumlah. Buah kopi hasil panen, seperti halnya produk pertanian yang lain, perlu segera diolah menjadi bentuk akhir yang stabil agar amanuntuk disimpan dalam jangka waktu tertentu. Kriteria mutu biji kopi yang meliputi aspek fisik, citarasa dan kebersihan serta aspek keseragaman dan konsistensi sangat ditentukanoleh perlakuan pada setiap tahapan proses produksinya.
Oleh karena itu, tahapan prosesdan spesifikasi peralatan pengolahan kopi yang menjamin kepastian mutu harusdidefinisikan secara jelas. Demikian juga, perubahan mutu yang terjadi pada setiaptahapan proses perlu dimonitor secara rutin supaya pada saat terjadi penyimpangan dapatdikoreksi secara cepat dan tepat. Sebagai langkah akhir, upaya perbaikan mutu akanmendapatkan hasil yang optimal jika disertai dengan mekanisme tata niaga kopi rakyat yang berorientasi pada mutu.
Pengolahan hasil-hasil pertanian menjadi suatu bahan pangan bagi masyarakat menjadi hal menarik untuk diketahui lebih dalam. Ternyata banyak hasil-hasil pertanian yang setelah mengalami proses olahan tambahan memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan proses pengolahan. Hal ini menimbulkan banyak ide dalam mengembangkan bahan hasil-hasil pertanian menjadi produk olahan lebih lanjut.
Untuk menghasilkan produk olahan diperlukan ilmu, keahlian dan keterampilan tersendiri. Teknik dalam mengolahnya juga berbeda-beda. Beberapa teknik pengolahan pangan yang sering dilakukan adalah menghilangkan lapisan luar yang tidak diinginkan (mengupas), memotong, memarut, pembagian dan pelunakan, pemerasan, emulsifikasi, fermentasi, pemasakan (perebusan, pendidihan, penggorengan, pengukusan, pemanggangan, penyangraian), pengeringan semprot, pasteurisasi, dan pengepakan.
Bagi beberapa produk hasil pertanian penyangraian sangat dibutuhkan untuk menghasilkan aroma yang khas dan mempermudah dalam proses penggilingan. Sebagian besar perkebunan rakyat menjual biji kopi keringdengan harga yang relatif murah. Namun ada juga perkebunan rakyat yang menjual biji kopi yang telah disangrai secara manual dengan harga yang lebih tinggi. Penyangraian secara manual ini sangat tidak efisien dari segi tenaga.
Berdasarkan hal diatas penulis berinisiatif untuk memodifikasi alat penyangrai biji kopi secara mekanis dengan menggunakan alat pemanas listrik agar proses pemanasan lebih praktis, efektif dan efisien serta mengembangkan alat tersebut agar kapasitasnya lebih besar dan kualitas hasil penyangraian biji kopinya lebih baik.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari.
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakansyarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan PertanianFakultas Pertanian Universitas SumateraUtara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukanpenelitian lebih lanjut mengenai alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari.
i
ABSTRAK
KHOIRUL AJMI SIREGAR : Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN
Proses penyangraian adalah tahapanpenting dalam produksi kopi bubuk, dimana pembentukan aroma dan cita rasa khas kopi ditentukan pada tahapan ini. Dari produksi biji kopi nasional hanya 20% yang diolah dan dipasarkan dalam bentuk produk kopi skunder seperti kopi sangrai, kopi bubuk dan kopi cepat saji.Penelitian ini adalah sebuah modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari.Penelitian dilakukan dengan teknik studi literatur, melakukan eksperimen, pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, dan analisis ekonomi.Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 2.96 kg/jam. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 6703,04/kg, Rp. 6713,34/kg, Rp. 6724,63/kg, Rp. 6736,76/kg dan Rp. 6749,04/kg.Break even point yaitu sebesar 264,54 kg/tahun.Net present value sebesar Rp. 125.277.972.Internal rate of return adalah sebesar 50%.
Kata kunci : alat pasca panen, kopi, penyangraian, kapasitas efektif. ABSTRACT
KHOIRUL AJMI SIREGAR:Modification ofmechanicalcoffeeroastersequipment rotarytype, supervised byACHWILPUTRAMUNIRand SULASTRI PANGGABEAN.
Roasting isan important stepin the production ofcoffee powder, whereinthe formation ofaromaanddistinctiveflavourof coffeeis enhancedat this stage. From nationalproductionof coffee beans,only 20% areprocessed andmarketedin the form ofsecondaryproductssuch as roastedcoffee, ground coffeeand instant coffee. This studywas plan to modifymechanicalcoffeeroastersequipment rotarytype. The study was conductedwith literature study, experiment, observationand testingof theequipment. Parameters observedwerethe effective capacity ofthe equipmentand economic analysis.Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was2.96kg/hour. The economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year wereRp. 6703,04/kg, Rp. 6713,34/kg, Rp. 6724,63/kg, Rp. 6736,76/kgandRp.6749,81/kg respectively. The break even pointwas 264,54kg/year. The net present value was Rp. 125.277.927. The internalrate of returnwas 50%.
MODIFIKASI ALAT PENYANGRAI KOPI MEKANIS
TIPE ROTARI
SKRIPSI
KHOIRUL AJMI SIREGAR 110308006
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
MODIFIKASI ALAT PENYANGRAI KOPI MEKANIS
TIPE ROTARI
SKRIPSI
OLEH :
KHOIRUL AJMI SIREGAR 110308006/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
Judul Skripsi : Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari Nama : Khoirul Ajmi Siregar
NIM : 110308006
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
Achwil Putra Munir, STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si
Ketua Anggota
Mengetahui,
Ainun Rohanah, STP, M.Si
Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
Panitia Penguji Ujian Skripsi
Achwil Putra Munir,STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si Dr. Taufik Rizaldi, STP, M.Si Nazif Ichwan, STP, M.Si
i
ABSTRAK
KHOIRUL AJMI SIREGAR : Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN
Proses penyangraian adalah tahapanpenting dalam produksi kopi bubuk, dimana pembentukan aroma dan cita rasa khas kopi ditentukan pada tahapan ini. Dari produksi biji kopi nasional hanya 20% yang diolah dan dipasarkan dalam bentuk produk kopi skunder seperti kopi sangrai, kopi bubuk dan kopi cepat saji.Penelitian ini adalah sebuah modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari.Penelitian dilakukan dengan teknik studi literatur, melakukan eksperimen, pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, dan analisis ekonomi.Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 2.96 kg/jam. Analisis ekonomi, biaya pokok untuk tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 6703,04/kg, Rp. 6713,34/kg, Rp. 6724,63/kg, Rp. 6736,76/kg dan Rp. 6749,04/kg.Break even point yaitu sebesar 264,54 kg/tahun.Net present value sebesar Rp. 125.277.972.Internal rate of return adalah sebesar 50%.
Kata kunci : alat pasca panen, kopi, penyangraian, kapasitas efektif. ABSTRACT
KHOIRUL AJMI SIREGAR:Modification ofmechanicalcoffeeroastersequipment rotarytype, supervised byACHWILPUTRAMUNIRand SULASTRI PANGGABEAN.
Roasting isan important stepin the production ofcoffee powder, whereinthe formation ofaromaanddistinctiveflavourof coffeeis enhancedat this stage. From nationalproductionof coffee beans,only 20% areprocessed andmarketedin the form ofsecondaryproductssuch as roastedcoffee, ground coffeeand instant coffee. This studywas plan to modifymechanicalcoffeeroastersequipment rotarytype. The study was conductedwith literature study, experiment, observationand testingof theequipment. Parameters observedwerethe effective capacity ofthe equipmentand economic analysis.Based on this research, it was summarized that the effective capacity of the equipment was2.96kg/hour. The economic analysis was as follows: basic costs for the first to the fifth year wereRp. 6703,04/kg, Rp. 6713,34/kg, Rp. 6724,63/kg, Rp. 6736,76/kgandRp.6749,81/kg respectively. The break even pointwas 264,54kg/year. The net present value was Rp. 125.277.927. The internalrate of returnwas 50%.
ii
RIWAYAT HIDUP
Khoirul Ajmi Siregar, dilahirkan di Langga Payung pada tanggal 24Agustus 1992 dari ayahanda H. Parluhutan Siregar dan Ibunda Alm. Hj. Jamilah Hasibuan Anak ke lima dari enam bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan di MA P.P Darul Falah Langga Payung pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Keteknikan Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Undangan pada tahun 2011.
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, anggota Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Badminton Universitas Sumatera Utara dan sebagai ketua Pengajian Muslim Program Studi Keteknikan Pertanian.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada BapakAchwil Putra Munir,STP, M.Si selakuketuakomisipembimbingdanIbu Sulastri Panggabean, STP, M.Siselaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
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, Desember 2015
iv
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Kopi ... 5
Sejarah ... 5
Perkembangan kopi di Indonesia ... 5
Botani tanaman kopi ... 6
Jenis-jenis kopi ... 6
Waktu panen ... 7
Penyangraian ... 8
Alat Mesin pada Pengolahan Makanan ... 10
Komponen Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari ... 10
Motor listrik ... 10
Puli ... 11
Sabuk V ... 11
Bantalan ... 12
Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari ... 13
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian ... 13
Analisis Ekonomi ... 13
Biaya pemakaian alat ... 13
Break evenpoint ... 15
Net present value ... 17
Internal rate of return ... 18
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 19
Bahan dan Alat Penelitian ... 19
Metodologi Penelitian ... 19
Komponen Alat ... 20
Persiapan Penelitian ... 21
Internal rate of return ... 26
HASIL DAN PEMBAHASAN Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari ... 27
Proses Penyangraian ... 30
Kapasitas Efektif Alat ... 31
Analisis Ekonomi ... 32
Break even point ... 33
Net present value ... 33
Internal rate of return ... 34
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... . 35
Saran ... . 35
vi
DAFTAR TABEL
NO. Hal
1. Hasil penyangraian ... 30
2. Kapasitas alat ... 31
3. Kapasitas alat ... 46
4. Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund ... 47
5. Perhitungan biaya tetap tiap tahun ... 48
6. Perhitungan biaya pokok tiap tahun ... 49
7. Perhitungan pembiayaan tiap tahun ... 51
vii
DAFTAR LAMPIRAN
NO. Hal
1. Flow chartpelaksanaan penelitian ... 38
2. Perhitungan analisis teknis daya heater ... 40
3. Perhitungan rpm dan panjang sabuk V ... 42
4. Spesifikasi alat ... 44
5. Prinsip kerja alat ... 45
6. Kapasitas efektip alat ... 46
7. Analisis ekonomi ... 47
8. Break even point ... 50
9. Net present value ... 51
10.Internal rate of return ... 52
11.Gambar teknik modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari ... 53
12.Poros pengaduk ... 57
13.Gambar alat ... 58
14.Komponen alat ... 60
15.Hasil sangrai ... 63
viii
DAFTAR GAMBAR
1. Alatpenyangrai kopi mekanistiperotari ... 27
2. Silinderpenyangraian ... 28
3. Porospengaduk ... 28
4. Heater ... 29
5. Motor listrik ... 29
