RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
RANCANG BANGUN MATA PISAU PADA ALAT PEMBUAT
SARI KEDELAI (Glycine max)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD FADIL
100308049/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si ) Ketua
ABSTRAK
MUHAMMAD FADIL : Uji mata pisau pada alat pembuat sari kedelai (glycine max), dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan ADIAN RINDANG.
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati. Pisau penghancur merupakan salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, menguji, menganalisis serta membandingkan tingkat efektivitas antara dua jenis pisau penghancur dengan bentuk mata pisau yang berbeda terhadap penggunaannya pada alat pembuat sari kedelai. Parameter yang diamati adalah Kapasitas efektif alat, Rendemen, Analisis ekonomi, Biaya pelumatan biji kedelai, Break Even Point (Perhitungan Titik Impas), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR).
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 6,14 kg/jam, Rendemen yang didapat pada alat pembuat sari kacang kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah sebesar 64,4%, sedangkan menggunakan pisau bergerigi adalah 61,84%, biaya pembuatan sari kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18/kg pada tahun ke-4, dan Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5, break even point apabila telah menghasilkan sari kedelai dengan memproses kedelai sebanyak 31.860 kg/tahun, Net present value alat ini dengan suku bunga 8% adalah Rp. 189.285.7881,7 dan Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 47%, berarti alat ini layak untuk diusahakan.
kata kunci : mata pisau, alat pembuat sari kedelai.
ABSTRACT
MUHAMMAD FADIL: Test of blades on the soymilk maker (glycine max), supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and ADIAN RINDANG.
Soybean is a shrubs crop that grow upright. In the form of soy protein, it can be used as an industrial material that is processed into foods, such as: milk, MSG, pastries, candies and edible meat industry. Crusher knife is one of the main components in the soymilk maker, which plays as crusher that crush soybeans into perfect soymilk. This research was aimed to design, test, analyze and compare the effectiveness between two types of crusher knives with blades of different shapes to be applied on soymilk maker. The parameters observed were the effective capacity of the tool, yield, economic analysis, cost of digestion of soy beans, Break Even Point (BEP), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR).
The results showed the capacity of the equipment are 6.14 kg/h, the yield obtained in making the soymilk using a non serrated knife was 64.4%, while using a serrated knife was 61.84%, cost of manufacture of soymilk was Rp. 1903.18/kg in the year 1, Rp. 1813.04/kg in year 2, Rp. 1783.02/kg in year 3, Rp. 1724.18/kg in year 4, and Rp. 1722.72/kg in year 5, break even point it was 31.860 kg/year, Net present value of this equipment with an interest rate of 8% was Rp. 189.285.7881,7 and its internal rate of return was 47%, then the equipment was worth to used.
keywords: blade, soymilk maker.
RIWAYAT HIDUP
Muhammad Fadil, dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tanggal 23 Agustus 1993 dari ayahanda Aziz dan ibunda Erlinawati Siregar, S.Pd. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di Sekolah Dasar Negeri 028066 Jati Utomo Binjai Utara pada tahun 2004, tamat Sekolah Menengah Pertama (SMP) dari Negeri 11 Binjai pada tahun 2007 dan tamat Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMA Negeri 5 Binjai pada tahun 2010. Pada tahun 2010 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Mandiri, Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Universitas Sumatera Utara dan penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit PT SOCFINDO Negeri Lama, Aek Nabara Sumatera Utara pada bulan Agustus 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Mata Pisau Pada Alat Pembuat Sari Kedelai (Glycine max)” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada
Ibu Adian Rindang, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Desember 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Kegunaan Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Sejarah kedelai ... 4
Sejarah Pisau ... 5
Jenis-jenis Alat Pembuat Sari Kedelai ... 13
Penggunaan Pisau Penghancur Pada Alat Pembuat Sari Kedelai ... 14
Tingkat Efektivitas Dua Jenis Bentuk Mata Pisau Penghancur ... 14
Pisau Penghancur dengan Sisi Bergerigi Kasar dan Tidak Bergerigi ... 14
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian ... 15
Pisau yang Berbeda ... 27
Parameter yang Diamati ... 27
Kapasitas Efektif Alat ... 27
Analisis Ekonomi ... 28
HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Pembuatan Sari Kedelai ... 31
Proses Perancangan Pisau 4 Mata ... 31
Tipe Pisau Penghancur pada Alat Pembuat Sari Kedelai ... 33
Kapasitas Alat ... 33
Rendemen ... 35
Tingkat Efektifitas Mata Pisau ... 36
Analisis Ekonomi ... 37
Biaya Pemakaian Alat ... 37
Break Event Point (BEP) ... 38
Net Present Value (NPV) ... 38
Internal Rate of Return ... 39
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 40
Saran ... 40
DAFTAR PUSTAKA ... 41
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau tidak bergerigi ... 34 2. Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi ... 34 3. Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi ... 35 4. Randemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau
bergerigi ... 36 4. Uji efektifitas mata pisau ... 37
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Flowchart perancangan alat ... 43
2. Flowchart perancangan penelitian ... 45
3. Spesifikasi alat ... 47
4. Analisis ekonomi ... 48
5. Break even point ... 51
6. Net present value ... 52
7. Internal rate of return ... 54
8. Gambar teknik mata pisau ... 56
9. Gambar teknik alat pembuat sari pada kacang kedelai ... 57
10. Gambar penelitian ... 58
11. Gambar alat pembuat sari pada kacang kedelai ……….61
12. Gambar pisau tidak bergerigi………..63
13. Gambar pisau bergerigi……….……….64
ABSTRAK
MUHAMMAD FADIL : Uji mata pisau pada alat pembuat sari kedelai (glycine max), dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan ADIAN RINDANG.
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati. Pisau penghancur merupakan salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, menguji, menganalisis serta membandingkan tingkat efektivitas antara dua jenis pisau penghancur dengan bentuk mata pisau yang berbeda terhadap penggunaannya pada alat pembuat sari kedelai. Parameter yang diamati adalah Kapasitas efektif alat, Rendemen, Analisis ekonomi, Biaya pelumatan biji kedelai, Break Even Point (Perhitungan Titik Impas), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR).
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas alat 6,14 kg/jam, Rendemen yang didapat pada alat pembuat sari kacang kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah sebesar 64,4%, sedangkan menggunakan pisau bergerigi adalah 61,84%, biaya pembuatan sari kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18/kg pada tahun ke-4, dan Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5, break even point apabila telah menghasilkan sari kedelai dengan memproses kedelai sebanyak 31.860 kg/tahun, Net present value alat ini dengan suku bunga 8% adalah Rp. 189.285.7881,7 dan Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 47%, berarti alat ini layak untuk diusahakan.
kata kunci : mata pisau, alat pembuat sari kedelai.
ABSTRACT
MUHAMMAD FADIL: Test of blades on the soymilk maker (glycine max), supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and ADIAN RINDANG.
Soybean is a shrubs crop that grow upright. In the form of soy protein, it can be used as an industrial material that is processed into foods, such as: milk, MSG, pastries, candies and edible meat industry. Crusher knife is one of the main components in the soymilk maker, which plays as crusher that crush soybeans into perfect soymilk. This research was aimed to design, test, analyze and compare the effectiveness between two types of crusher knives with blades of different shapes to be applied on soymilk maker. The parameters observed were the effective capacity of the tool, yield, economic analysis, cost of digestion of soy beans, Break Even Point (BEP), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR).
The results showed the capacity of the equipment are 6.14 kg/h, the yield obtained in making the soymilk using a non serrated knife was 64.4%, while using a serrated knife was 61.84%, cost of manufacture of soymilk was Rp. 1903.18/kg in the year 1, Rp. 1813.04/kg in year 2, Rp. 1783.02/kg in year 3, Rp. 1724.18/kg in year 4, and Rp. 1722.72/kg in year 5, break even point it was 31.860 kg/year, Net present value of this equipment with an interest rate of 8% was Rp. 189.285.7881,7 and its internal rate of return was 47%, then the equipment was worth to used.
keywords: blade, soymilk maker.
PENDAHULUAN
Latar belakang
Pada mulanya, semua tanaman budidaya untuk kebutuhan pangan mausia dihasilkan dan disiapkan dengan menggunakan tenaga otot-otot manusia. Berabad-abad telah lalu sebelum tenaga otot hewani digunakan untuk meringankan tenaga otot manusia. Dengan ditemukannya besi, diciptakan perkakas yang selanjutnya mengurangi tenaga otot manusia. Peralihan dari usaha tani dengan menggunakan tangan ke abad usaha tani dengan menggunakan tenaga modern mula-mula berjalan sangat lambat, tetapi dengan perkebembangan bajak baja, motor bakar, traktor usaha tani dan mesin usaha tani modern lainnya, perubahan-perubahan yang terjadi dalam dua dasa warsa terakhir ini sedemikian menakjubkan pengaruhnya terhadap nilai manusia. Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. (Smith dan Wilkes, 1990)
Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih sederhana dan terbuat dari kayu kemudian berkembang menjadi bahan logam. Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang kompleks. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumberdaya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi secara langsung perkembangan dari alat mesin pertanian.
Salah satu komoditi dari pertanian yang membutuhkan sesuatu hal yang dapat mempermudah pengerjaannya adalah kedelai. Kebutuhan kedelai di Indonesia setiap tahun selalu meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dan perbaikan pendapatan per kapita. Oleh karena itu, diperlukan suplai kedelai tambahan yang harus diimpor karena produksi dalam negeri belum dapat
mencukupi kebutuhan tersebut. Lahan budi daya kedelai pun diperluas dan produktivitasnya ditingkatkan. Untuk pencapaian usaha tersebut, diperlukan pengenalan mengenai tanaman kedelai yang lebih mendalam. Kebutuhan kedelai juga tidak hanya sekedar langsung dijual dengan bentuk aslinya, masyarakat juga lebih membutuhkan kedelai dalam beberapa bentuk baik bentuk bubuk atau cair. Oleh karena itu, diperlukan alat dan mesin yang mendukung masyarakat untuk dapat mengolah biji kedelai yang dapat menambah nilai jual biji kedelai tersebut.
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 tons 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.
pengganti susu sapi bagi mereka yang alergi terhadap protein hewani. Selain mengandung protein, sari kedelai juga mengandung lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, zat besi, pro vitamin A, vitamin B kompleks (kecuali B12), dan air.
Pembuatan sari kedelai pada umumnya dengan cara merendam dahulu kedelai, lalu dilakukan penghancuran kedelai dengan cara di blender. Setelah itu kedelai disaring dan di dapatlah sari kedelai. Sari kedelai yang didapat langsung bisa direbus dan juga bisa ditambahkan bahan penyedap lainnya seperti gula.
Berdasarkan hal di atas penulis berinisiatif untuk membuat dan mengembangkan alat pembuat sari kedelai untuk mempermudah pembuatan sari kedelai dengan lebih baik dan tidak terlalu membutuhkan tenaga dan waktu operator.
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, menguji, menganalisis serta membandingkan tingkat efektivitas antara dua jenis pisau penghancur dengan bentuk mata pisau yang berbeda terhadap pengguanaannya pada alat pembuat sari kedelai.
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 pembuat sari kedelai.
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Kedelai
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang kita kenal sekarang (Glycine max (L) Merril). Berasal dari daerah Manshukuo (Cina Utara). Di Indonesia, yang dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman makanan dan pupuk hijau. Penyebaran tanaman kedelai ke Indonesia berasal dari daerah Manshukuo menyebar ke daerah Mansyuria (Asia Timur) dan ke negara-negara lain di Amerika dan Afrika. (Atmojo, 2007)
Kacang kedelai yang diolah menjadi tepung kedelai secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 kelompok manfaat utama, yaitu: olahan dalam bentuk protein kedelai dan minyak kedelai. (Margono, dkk., 2000)
Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati serta sebagai bahan industri bukan makanan seperti : kertas, cat cair, tinta cetak dan tekstil. (Muchtaridi, 2008)
Sedangkan olahan dalam bentuk minyak kedelai digunakan sebagai bahan industry makanan dan non makanan. Industri makanan dari minyak kedelai yang digunakan sebagai bahan industri makanan berbentuk gliserida sebagai bahan untuk pembuatan minyak goreng, margarin dan bahan lemak lainnya. Sedangkan dalam bentuk lecithin dibuat antara lain: margarin, kue, tinta, kosmetika, insectisida dan farmasi. (Rukmana, 1996)
Sejarah Pisau
Proses pembuatan pisau berkembang seiring perkembangan peradaban manusia. Bisa dikatakan pembuatan pisau menggambarkan tingkat peradaban manusia saat sebuah bilah pisau itu dibuat. Melalui sebuah pisau bisa diketahui teknologi tertinggi saat itu. Mulai dari bentuk awal pisau yang berubah dari waktu ke waktu, evolusi bentuk, bahan dan teknologi pembuatan pisau mengikuti perkembangan tren teknologi pada zamannya. (Hamdani, 2010)
Pada saat zaman batu pisau pertama dibuat dari batu Flint sejenis batu yang mengkilap dan mempunyai sisi tajam. Dengan bentuk tidak lebih dari serpihan batu. Batu ini dapat dengan mudah dibentuk dengan ketajaman yang tinggi pada zamannya. Mata pisau dari batu ini yang kemudian meningkatkan kemampuan manusia pada zaman batu untuk berburu, mencari makanan dan membuat tempat berlindung. Perkembangan selanjutnya pisau batu ini telah mengalami pengasahan, teknologi pengasahan awal memungkinkan manusia untuk memperoleh pisau flint yang mempunyai permukaan halus dengan ketajaman yang lebih tinggi. Sejak zaman itu teknologi pengulitan hewan buruan berkembang lebih pesat. Pembuatan benang sederhana dari serat pepohonan mengantarkan manusia ke peradaban yang lebih tinggi. (Farizza, 2008)
berburu, mengumpulkan makanan dan lain sebagainya, telah mendapat sentuhan perasaan yang luar biasa dari para pembuatnya. Sentuhan jiwa seni dari pembuat sebagai rasa penghormatan terhadap alat yang telah mempermudah perjalanan peradaban telah menunjukkan bahwa pisau dapat menceritakan tingkat kebudayaan saat sebuah pisau dibuat, sehingga dapat dibuat berbagai jenis pisau sesuai dengan fungsinya. Sentuhan keindahan yang ada pada sebuah pisau menggambarkan tingginya pengetahuan yang telah dipelajari pada satu masa tertentu. (Hamdani, 2010)
Setiap pisau dapat juga menggambarkan kondisi alam tempat pisau tersebut dibuat. Kondisi alam mengakibatkan kebutuhan yang berbeda dari setiap bilah pisau sebagai contoh, Bolo yang panjang dan ramping digunakan di dataran Filipina sangat cocok untuk pekerjaan hutan di daerah tersebut, tetapi Machete dari Amerika Selatan mempunyai bentuk yang lebih kokoh dan lebih cocok digunakan di pedalaman Amazon yang lebih rapat dengan kayu hutan yang lebih keras. Contoh lain adalah bentuk lengkung yang dimiliki oleh pisau petarung Ghurka yang juga digunakan sebagai pisau berburu, pisau tetak dan untuk menyembelih, sejenis banteng besar berbeda dengan pisau Bowie dari Amerika yang digunakan untuk bertarung tetapi tidak perlu untuk menyembelih hewan buruan. (Arifin, 2009)
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Sektor pertanian merupakan salah satu diantara berbagai potensi sumber daya alam yang seharusnya didisain, dipisahkan dan dikelola dengan sebaik-baiknya. Usaha pokok pembangunan pertanian bukan hanya meliputi pengembangan diversifikasi dan intensifikasi pertanian serta rehabilitasi pertanian, melainkan yang tidak kalah pentingnya adalah tersedianya inventarisasi sumber daya pertanian yang ada termasuk di dalamnya teknologi yang mudah dioperasikan, yang sangat erat kaitannya dengan peningkatan pendapatan rumah tangga pertanian, peningkatan produktifitas kerja, kenyamanan dalam bekerja, peningkatan kemampuan penguasaan dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi pertanian serta peningkatan kualitas produksi pangan dan gizi.
(Tusi, 2014)
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 patut dicermati pada kegiatan agroindutri adalah teknologi yang menjadi kendala utama. Oleh sebab itu teknologi harus dikembangkan secara terus menerus melalui kegiatan penelitian dan pengembangan. (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005)
dalam transformasi suatu bahan mentah atau baku menjadi suatu produk dengan nilai tambah lebih tinggi.
Kelangkaan tenaga kerja merupakan masalah yang sering timbul pada saat akan dilaksanakan panen, sehingga memberikan peluang mundurnya waktu panen, sehingga susut akan menjadi besar. Teknologi mekanisasi panen yang sudah ada saat ini adalah reaper, binder, stripper, combine harvester. 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. (Smith, 1990)
Komponen Alat Pembuat Sari Kedelai Motor listrik
sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. (Andre, 2013)
Tuas
Tuas berguna untuk pengepresan kedelai yang sudah dihancurkan oleh pisau penghancur. Mekanisme kerjanya ialah setelah kedelai dihancurkan, tuas diturunkan dengan cara ditekan dan kedelai yang hancur akan tertekan oleh tuas dan terpisah antara ampas dengan sari kedelainya. Saat kita ingin memindahkan barang atau batu supaya tenaga yang dikeluarkan tidak terlalu banyak maka kita
dapat menggunakan tuas. Tuas kayu atau besi atau apapun yang menggunakan
prinsip seperti timbangan untuk mengimbangi berat benda dengan gaya yang
digunakan untuk mengungkit benda tersebut. (Sumanto, 1994)
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. (Smith, 1990)
Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada: 1. Gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan luncur Pada bantalan ini terjadi gerakan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas
2. Beban terhadap poros
- Batalan radial: arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros
- Bantalan radial: arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros
- Bantalan gelinding khusus: bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros, (Sularso dan Suga, 2002).
Pisau Penghancur
Pisau merupakan elemen yang sangat penting dalam proses pengirisan dan pemotongan. Bahan pisau harus lebih kuat dan terbuat dari bahan baja stainless, karena pisau digunakan untuk memotong bahan makanan, maka pisau harus terjamin kehigienisan dan kesterilannya. Sudut potong sangat berpengaruh sehingga mampu menghasilkan irisan yang baik dan memenuhi.
Puli
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya. (Andre, 2013)
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
-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)
Filter
terbuat dari stainless steel karena pada pengolahan makanan, bahan yang digunakan harus tahan dari karat agar tidak terjadi perubahan kualitas.
(Agung, 2011)
Pada proses filtrasi, pemisahan padatan akan tertahan pada medium penyaring. Sedangkan fasa cair yang melewati medium filter berupa limbah/ hasil sampingnya. Prosedur filtrasi sederhana dapat diterapkan langsung pada benda padat yang bentuknya tetap. Sebaliknya, diperlukan perlakuan-perlakuan khusus sebelum dan sesudah proses filtrasi jika padatan yang akan dipisahkan berupa cairan yang mudah terdeformasi atau berukuran kecil dan relatif sulit diambil dari suspensi cair. Filtrasi sering diterapkan pada proses-proses biologis seperti memisahkan ekstrak juice atau memisahkan mikroorganisme dari medium fermentasinya. Pada proses-proses pemisahan yang sulit, proses filtrasi konvesional harus didukung dengan teknologi lain agar filtrasi lebih praktis, cepat, dan kualitas produk tidak terdegradasi (Ima, 2003).
Ayakan dibuat dari logam, pelat logam yang berlubang-lubang, tenunan kain dan sebagainya. Logam yang digunakan adalah besi, besi tahan karat, tembaga, nikel dan perak. Ukuran lubang ayakan antara 4 inci sampai 400 mesh, tapi ayakan yang sangat halus (100 – 150 mesh) jarang digunakan. Ukuran lubang ayakan yang digunakan tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak, (Idrial, 1987).
Wadah Penampung
ketersedian air tetap harus selalu ada baik di rumah tangga, tempat umum, perkantoran ataupun industri. Ini menyebabkan peran penampung air menjadi penting dan diperlukan suatu mekanisme pengukuran untuk mengetahui ketersedian air pada wadah tersebut. Seringkali mekanisme tersebut masih berupa cara-cara manual, misalnya dengan mendatangi, melihat atau melakukan pengukuran langsung pada tempat penampung air tersebut. Cara ini merupakan cara yang gampang dan murah, tetapi akan sedikit sulit jika misalnya letak penampungan air tersebut jauh dan sulit dijangkau, misalnya di puncak bangunan atau di tebing sungai. (Agun
Jenis-jenis Alat pembuat Sari Kedelai Tipe CM-125, Kapasitas 80 kg / jam • Tipe : CM-125
• Dimensi : 63x46x89 cm
• Power Listrik : 1.100 watt, 220 V/50 Hz/1P
• Kapasitas : 80 kg / jam
• Origin : RRC
Tipe CM-150, Kapasitas 150 kg / jam • Tipe : CM-150
• Dimensi : 67x51x97 cm
• Power Listrik : 2.200 watt, 220 V/50 Hz/1P
• Kapasitas : 150 kg / jam
Tipe CM-180, Kapasitas 200 kg / jam • Tipe : CM-180
• Dimensi : 79x56x103 cm
• Power Listrik : 3.000 watt, 380 V/3P
• Kapasitas : 200 kg / jam
• Origin : RRC
Penggunaan Pisau Penghancur pada Alat Pembuat Sari Kedelai
Pisau penghancur merupakan salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna. Pada alat pembuat sari kedelai, pisau penghancur terletak didalam filter dan sari kedelai yang dihasilkan akan tertampung pada tabung penampung. (Napitupulu dkk, 2010)
Tingkat Efektivitas Dua Jenis Bentuk Mata Pisau Penghancur
Dalam penelitian ini, penulis membuat dua desain mata pisau yang berbeda. Kedua jenis mata pisau tersebut akan dianalisis tingkat keefektivitasannya dalam menghasilkan sari kedelai. Pisau yang paling banyak menghasilkan sari kedelai yang nantinya akan digunakan pada alat pembuat sari kedelai. Adapun kedua jenis mata pisau tersebut adalah :
Pisau Penghancur dengan Sisi Bergerigi Kasar dan Tidak Bergerigi
Logam yang digunakan dalam proses pembuatan pisau penghancur adalah Baja tahan karat (Stainless Steel). Logam yang digunakan merupakan logam baja tahan karat (stainless steel). Baja tahan karat yang mempunyai seratus lebih jenis yang berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
1. Baja Tahan Karat Ferit
Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada tingkat ketahanan karat yang diperlukan.
2. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi, nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan kromium akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
3. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Baja yang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan. (Amanto dan Haryanto, 1999)
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
dapat dokonversikan 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 = ………...(1)
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 = + BTT
]
C ... ...(2)dimana :
BT = total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = total biaya tidak tetap ( Rp/jam) x = total jam kerja pertahun (jam/tahun)
Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt = (P-S) (A/F, %, n) ... ...(3) dimana:
Dt = biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp) S = nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = umur ekonomi (tahun) (Giatman, 2006)
2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya:
I = ... ... (4)
dimana:
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
3. Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, bahwa beberapa literature menganjurkan 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.
Biaya tidak tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk motor litrik sebagi sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reparasi = ... ... (5)
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. (Waldyono, 2008)
Break Even Point (BEP)
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 disebelah kiri titik impas maka kegiatanusaha akan menderita kerugian, sebaiknya bila disebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternative kegiatan usahan. 2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetepkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi.
3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan) dari dua alternative usulan investasi. (Waldyono, 2008).
yang dikelola masi layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tan ada keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:
N = ... ... (6)
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
(Waldyono, 2008)
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan dan biaya yang digunakan akan semkin besar juga. Sedangkan biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan. (Soeharno, 2007)
Biaya tetap adalah biaya yang tidak terpengaruh oleh aktifitas perusahaan. Biaya ini secara total tidak mengalami perubahan meskipun ada perubahan volume produksi. Sedangkan biaya pariabel adalah biaya yang besarnya berubah-ubah sesuai dengan aktifitas perusahaan. Biaya ini secara total akan berberubah-ubah sesuai dengan volume produksi. (Halim, 2009)
Net Present Value (NPV)
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. Perhitungan NPV merupakan NPV yang telah didiskon dengan discount factor. Secara singkat dapat dirumuskan:
CIF – COF ≥ 0 ... ... (7) dimana :
CIF = chas inflow
COF = chas outflow
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. (Kastaman, 2006)
Internal Rate of Return (IRR)
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 – (i1 – i2) ... ... (8)
dimana :
i1 = suku bungabank paling atraktif i2 = suku bunga coba-coba
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan April 2015 sampai bulan Mei 2015 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kedelai, air, plat besi, puli ( pulley ), motor listrik, sabuk V ( V- belt ), baut dan mur, bearing
(bantalan), plat stainless steel, plat aluminium, baut dan mur, baja, skrup, motor listrik, kabel, cat, thinner dan kain blacu.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin las, mesin bubut, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi, martil, kikir, obeng, meteran,
stopwatch, kalkulator dan komputer.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur (kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang alat pembuat sari kedelai ini. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pengupas. Setelah itu, dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pembuat sari ini mempunyai beberapa komponen pentingyaitu: 1. Rangka alat
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat lainnya. Alat ini mempunyai panjang 40 cm, tinggi 60 cm, dan lebar 80 cm.
2. Motor listrik
Motor listrik berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat ini menggunakan motor listrik berdaya 1 HP.
3. Saluran masukan (hooper)
Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan biji kedelai yang akan dimasukkan kedalam silinder.
4. Tuas
Tuas berfungsi menekan sari kedelai agar terpisah dari ampasnya, dan tersaring oleh filter.
5. Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan tahan lama.
6. Pisau
Pisau merupakan elemen yang sangat penting dalam proses pengirisan dan pemotongan. Bahan pisau harus kuat dan terbuat dari bahan baja stainless, maka pisau harus terjamin kehigienisan dan kesterilannya.
7. Filter
8. Puli
Puli untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
9. 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 tergangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan.
10. Wadah penampung
Wadah penampung berfungsi untuk menampung hasil dari kedelai yang sudah diolah yaitu sari kedelai
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang dua bentuk jenis mata pisau yang berbeda dan mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
a. Pembuatan pisau penghancur sisi tidak bergerigi
Adapun langkah-langkah dalam membuat pisau penghancur tidak bergerigi yaitu :
3. Dipilih bahan plat stainless stell yang digunakan untuk membuat pisau penghancur tidak bergerigi.
4. Dilakukan pengukuran terhadap plat yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat.
5. Dipotong plat stainless stell sesuai dengan bentuk dan ukuran pisau yang telah ditentukan.
6. Dilakukan pengelasan untuk pemasangan kerangka plat stainless stell. 7. Digerinda permukaan sisi pisau untuk mempertajam bagian sisi pisau. 8. Dilas plat stainless steel pada poros.
b. Pembuatan pisau penghancur sisi bergerigi
Adapun langkah-langkah dalam membuat pisau penghancur bergerigi yaitu :
1. Dirancang bentuk pisau penghancur dengan sisi bergerigi. 2. Digambar serta ditentukan ukuran pisau penghancur bergerigi.
3. Dipilih bahan plat stainless stell yang digunakan untuk membuat pisau penghancur bergerigi.
4. Dilakukan pengukuran terhadap plat yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat.
5. Dipotong plat stainless stell dibentuk sisi bergerigi dengan gerinda dan ukuran pisau yang telah ditentukan.
Pengujian dengan menggunakan pisau tidak bergerigi
Langkah-langkah dalam pengujian pembuatan sari kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah :
1. Ditimbang biji kedelai yang akan digunakan. 2. Dihidupkan alat pembuat sari kedelai.
3. Dimasukkan bahan kedalam alat melalui corong masukan. 4. Dihitung waktu berapa lama hingga sari kedelai dihasilkan 5. Dimatikan alat pembuat sari kedelai
6. Diambil hasil sari kedelai dari wadah penampung yang telah di filter.
7. Dihitung berat sari kedelai yang tertampung, berat biji yang rusakm berat biji kedelai yang tidak terkupas, dan berat biji kedelai pada penampungan kulit. 8. Dihitung kapasitas alat penghasil sari kedelai perjam, persentase kehilangan
biji kedelai
9. Dilakukan langkah 1-8 sebanyak 5 kali ulangan.
Pengujian dengan menggunakan pisau bergerigi
Langkah-langkah dalam pengujian pembuatan sari kedelai dengan menggunakan pisau bergerigi adalah :
1. Ditimbang biji kedelai yang akan digunakan. 2. Dihidupkan alat pembuat sari kedelai.
3. Dimasukkan bahan kedalam alat melalui corong masukan. 4. Dihitung waktu berapa lama hingga sari kedelai dihasilkan 5. Dimatikan alat pembuat sari kedelai
6. Diambil hasil sari kedelai dari wadah penampung yang telah di filter.
kedelai yang tidak terkupas, dan berat biji kedelai pada penampungan kulit. 8. Dihitung kapasitas alat penghasil sari kedelai perjam, persentase kehilangan biji kedelai
9. Dilakukan langkah 1-8 sebanyak 5 kali ulangan.
Membandingkan hasil sari kedelai yang diperoleh dari dua jenis mata pisau yang berbeda
Langkah-langkah dalam melakukan proses pembandingan terhadap sari kedelai yang diperolahan dari penggunaan dua jenis mata pisau yang berbeda adalah :
1. Mencatat lamanya waktu yang digunakan oleh masing-masing mata pisau yang berbeda dalam proses pengolahan 1 kg kedelai.
2. Melihat tekstur sari kedelai yang dihasilkan dalam proses pengolahan oleh dua jenis mata pisau yang berbeda.
3. Dihitung banyaknya sari kedelai yang dihasilkan oleh masing-masing mata pisau yang berbeda.
4. Mengamati banyaknya hasil sari kedelai yang dihasilkan dari masing-masing mata pisau berbeda yang digunakan.
5. Menarik kesimpulan jenis mata pisau yang lebih efektif digunakan pada alat pembuat sari kedelai.
Parameter yang Diamati Kapasitas efektif alat
Kapasitas Alat =
...
(9)Rendemen
Rendemen didapat dengan menghitung berat kedelai setelah pengekstrakan dengan berat kedelai sebelumnya..
Hal ini dapat dilihat dengan rumus:
Rendemen =
………..………..
(10)Analisis ekonomi
1. Biaya pelumatan biji kedelai
Perhitungan biaya pelumatan biji kedelai 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 (2) pada tinjauan pustaka.
a. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
1. Biaya penyusutan (metoda sinking fund). Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (3) pada tinjauan pustaka.
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (4) pada tinjauan pustaka.
3. Biaya pajak
Diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 1% pertahun dari nilai awalnya. 4. Biaya gudang/gedung
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari: 1. Biaya listrik (Rp/Kwh)
2. Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan (8) pada tinjauan pustaka.
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 (Perhitungan Titik Impas)
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 (6) pada tinjauan pustaka.
3. Net Present Value (NPV)
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis
financial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (7) pada tinjauan pustaka.
Dengan kriteria :
- 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
yangdikeluarkan.
4. Internal Rate of Return (IRR)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses Pembuatan Sari Kedelai
Proses pembuatan sari yang dilakukan dengan menggunakan alat ini adalah dengan memasukkan kedelai seberat 1 kg dan air sebanyak 1,5 L. Digunakan air sebanyak itu agar proses penghancuran lebih mudah dan tidak merusak alat. Setelah dimasukkan semua bahan, dihidupkan alat dan mata pisau mulai berputar dan menghancurkan kedelai. Proses ini dipatok selama 2 menit. Kedelai yang telah hancur, dijatuhkan ke tabung screw dengan cara kran diputar sehingga kedelai yang telah hancur masuk ke tabung screw. Screw mengepres kedelai hingga ampas terpisah dari sari. Sari kedelai yang telah dipress ditampung pada wadah penampung dan ampas keluar melalui tempat pengeluaran ampas. Sari yang ditampung masih tercampur sebagian dengan sedikit ampas. Sari ini perlu dilakukan lagi penyaringan dengan kain blacu untuk mendapatkan hasil yang lebih murni.
Pada proses pembuatan sari kedelai, setelah kedelai direndam selama satu malam, kedelai direbus dengan suhu 70º selama 15 menit. Penggunaan suhu tinggi ini bertujuan untuk melunakkan tekstur kacang kedelai sehingga dapat mempermudah proses selanjutnya, yakni proses pengahancuran. Setelah proses perebusan, kedelai kemudian dikupas kulitanya, dicuci, dan dihancurkan.
Pada kacang kedelai, enzim yang tidak diinginkan adalah enzim lipsigenase. Enzim ini akan bereaksi dengan lemak jika saat pengolahan menggunakan air dingin sehingga menghasilkan bau langu. Kemudian kedelai disaring sehingga diperoleh filtrat yang merupakan sari kedelai. Sari kedelai tersebut masih memiliki rasa tawar sehingga ditambahkan gula dan garam untuk
menambahkan cita rasa serta agar produk sari kedelai lebih awet Sari kedelai yang diperoleh memiliki rendemen sebanyak 490g/ml dari kedelai sebanyak 500 gram dan air 1,5 liter serta bahan-bahan lainnya.
Proses Perancangan Mata Pisau Empat Mata
Penelitian ini menggunakan jenis pisau penghancur dengan empat mata pisau dan dengan dua jenis sisi yang berbeda yaitu :
1. Pisau penghancur dengan bentuk sisi pisau tidak bergerigi
Tipe Pisau Penghancur Pada Alat Pembuat Sari Kedelai
Pisau penghancur jenis vertical blend, Rendemen 60,4 %
Pisau penghancur sisi tidak bergerigi, Rendemen 64,4 %
Pisau penghancur sisi bergerigi, Rendemen 61,84 %
Kapasitas Alat
Tabel 1. Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau tidak bergerigi
Ulangan Volume sari yang
Pada penelitian ini, lama waktu pengupasan dihitung dari saat persiapan bahan sampai didapat sari. Pada alat ini volume sari yang dihasilkan 1,61 l dengan berat kedelai 1 kg, total waktu pembuatan sari kedelai 2931 detik yang dikonversikan ke dalam jam yaitu 0,162 jam. Dari data yang telah diperoleh, kapasitas alat ini adalah 6,18 kg/jam. Perbedaan waktu pembuatan sari pada masing-masing ulangan dikarenakan sebagian hasil pada tabung screwpress tidak terpress sempurna sehingga menyebabkan ulangan selanjutnya mengalami penambahan waktu pengepresan.
Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini :
Tabel 2. Kapasitas alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi
Pada penelitian ini, lama waktu pengupasan dihitung dari saat persiapan bahan sampai didapat sari. Pada alat ini volume sari yang dihasilkan 1,54 l dengan berat kedelai 1 kg, total waktu pembuatan sari kedelai 2214 detik yang dikonversikan ke dalam jam yaitu 0,122 jam. Dari data yang telah diperoleh, kapasitas alat ini adalah 8,23 kg/jam. Perbedaan waktu pembuatan sari pada masing-masing ulangan dikarenakan sebagian hasil pada tabung screwpress tidak terpress sempurna sehingga menyebabkan ulangan selanjutnya mengalami penambahan waktu pengepresan.
Rendemen
Rendemen adalah perbandingan antara berat total bahan setelah diambil sarinya dengan berat total sebelum pengekstrakan. Rendemen pada alat dengan menggunakan bentuk pisau tidak bergerigi dapat dilihat pada Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Rendemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau tidak bergerigi
Ulangan Berat bahan sebelum diekstrak
mengandung air, hal ini mempengaruhi kurangnya hasil sari yang didapat pada wadah penampung sari.
Rendemen pada alat dengan menggunakan bentuk pisau bergerigi dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini :
Tabel 4. Rendemen alat pembuat sari kedelai dengan menggunakan pisau bergerigi
Ulangan Berat bahan sebelum
Tabel 4 di atas untuk alat pembuat sari dengan menggunakan pisau bergerigi, berat total kedelai adalah 5 kg, berat bahan sebelum diekstrak 2,5 l dan berat bahan setelah diekstrak 1,54 l rendemen yang dihasilkan 61,84%. Hal yang mempengaruhi besarnya rendemen adalah pada proses pengepresan, ampas kedelai yang telah dipress sebagian tidak terpress sempurna dan masih mengandung air, hal ini mempengaruhi kurangnya hasil sari yang didapat pada wadah penampung sari.
Tingkat Efektivitas Mata Pisau
Tabel 5. Uji efektifitas mata pisau
Dari tabel diatas diketahui bahwa pisau yang lebih efektif digunakan pada alat pembuat sari kedelai adalah pisau penghancur dengan sisi tidak bergerigi, dilihat dari volume sari yang dihasilkan 1,61 L, rendemen 64,4 % dan kapasitas alat 6,186 kg/jam, lebih besar dibandingkan dengan hasil pisau bergerigi yaitu volume sari 1,54 l, rendemen 61,84 % dan kapasitas alat 8,232 kg/jam.
Dari perbandingan data diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa pisau yang tidak bergerigi lebih efektif digunakan karena bentuk ampas yang halus, dibandingkan dengan menggunakan pisau bergerigi kasar yang menghasilkan tekstur ampas yang kasar dan tidak hancur merata.
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan. Umumnya setiap investasi bertujuan untuk mendapatkan keuntungan. Namun ada juga investasi yang bukan bertujuan untuk keuntungan, misalnya investasi dalam bidang sosial kemasyarakatan atau investasi untuk kebutuhan lingkungan, tetapi jumlahnya sangat sedikit.
Biaya pemakaian alat
kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18/kg pada tahun ke-4, dan Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5. Hal ini disebabkan perbedaan nilai biaya penyusutan tiap tahun sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahun berbeda juga.
Break even point
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh nilai BEP yang dapat dilihat pada lampiran 4. Alat ini mencapai titik impas apabila telah memproses sari kedelai sebesar 31.860 kg/tahun. Menurut Waldyono (2008), analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
Net present value
karena nilainya lebih besar ataupun sama dengan nol. Hal ini sesuai dengan kriteria NPV yaitu:
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan n tahun investasi usaha tidak menguntungkan
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
Internal rate of return
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kapasitas alat pembuat sari untuk kacang kedelai ini adalah sebesar 6,14 kg/jam.
2. Rendemen yang didapat pada alat pembuat sari untuk kacang kedelai ini dengan menggunakan pisau tidak bergerigi adalah sebesar 64,4 %, sedangkan menggunakan pisau bergerigi adalah 61,84 %. Hal yang mempengaruhi besarnya rendemen ini adalah pada proses pengepresan.
3. Biaya pembuatan sari kedelai sebesar Rp. 1.903,18/kg pada tahun pertama, Rp. 1.813,04/kg pada tahun ke-2, Rp. 1.783,02/kg pada tahun ke-3, Rp. 1.724,18 /kg pada tahun ke-4, dan Rp. 1.722,72/kg tahun ke-5.
4. Alat ini akan mencapai nilai break even point apabila telah menghasilkan sari kedelai dengan memproses kedelai sebanyak 31.860 kg/tahun.
5. Net present value alat ini dengan suku bunga 8% adalah Rp. 189.285.7881,7 yang berarti alat ini layak untuk dijalankan.
6. Internal rate of return pada alat ini adalah sebesar 47%.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengepresan agar alat ini efektif.
2. Kapasitas tabung agar diperbesar agar dapat memuat kedelai lebih banyak.
DAFTAR PUSTAKA
Andre, Fian. 2013. Motor Listri tanggal 27 Februari 2015]
Agung, 2011. Rancng Bangun Prototipe Alat Ukur Ketinggian.
Arifin, Ahmad. 2009. “Sejarah, Perkembangan, Bentuk dan Kegunaan Benda Tajam”, Jurnal Teknologi untuk Bahan-Bahan
Atmojo, Suntoro Wongso. 2007. Budidaya Kedelai
. Volume 13 Nomor 4 hal 51.
Amanto, H dan Haryanto., 1999. Ilmu Bahan. Bumi Aksara, Jakarta.
pada tanggal 27 Februari 2015]
Daryanto, 1984. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.
Farizza. 2009. Sejarah Pisa [diakses pada tanggal 14 januari 2014]
Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Halim, A., 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis : Kajian Dari Aspek Keuangan. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Hamdani, Dadan. 2010. Sejarah Pisa Februari 2015]
Idrial. 1987. Peralatan Pengolahan Hasil Pertanian. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Ima, 2003. Filtrasi
Kastaman, R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Mabie, H. H and F. W. Ocvirk., 1967. Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon Wiley & Sons, Inc., New York.
Margono, dkk., 2000.Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, Jakarta.
Mangunwidjaja, D dan Sailah, I., 2005. Pengantar Teknologi Pertanian. Penebar Swadaya, Jakarta.
Muchtaridi, 2008. Pembuatan Susu Kedelai. Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran, Bandung.
Napitupulu, Robert dkk. 2010. “Rancang Bangun Mesin Pencacah Sampah Plastik”, Jurnal Manutech.
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.
Sugijono, 2013. Penetapan Frekuensi Penggunaan Pisau Potong Menggunakan PLC Schneider Twido TWD20DTK.Jurnal Orbith. Vol. 9 No. 1 Maret 2013: hal 1.
Sularso dan K. Suga., 2002. Dasar perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.
Sumanto, M. A., 1994. Pengetahuan Bahan untuk Mesin dan Listrik. Penerbit AndiOffset, Yogyakarta.
Volume 13 Nomor 3 hal 4.
Roforsyam 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.
Tusi, Ahmad. 2014. Mekanisasi Pertania tanggal 27 Februari 2015]
Dimatikan Alat
Dihitung Berat Sari Kedelai
Dihitung Kapasitas Alat Diambil Hasil Sari
Kedelai
Membandingkan Sari Kedelai yang Dihasilkan Dihitung Waktu yang
Digunakan
Dimasukkan Bahan Kedalam Alat Dihidupkan Alat Pembuat Sari Kedelai
Menyiapkan 2 jenis Mata Pisau yang Akan
Digunakan Menimbang Biji Kedelai
Mulai
Kondisi Lampiran 2. Flowchart perencanaan penelitian
Selesai Menarik Kesimpulan
a
Lampiran 3. Spesifikasi alat 1. Dimensi
Panjang = 33,5 cm Lebar = 40 cm Tinggi = 110 cm 2. Bahan
Mata pisau = Stainless steel
Rangka = Besi
Tabung screw = Stainless steel Hopper = Stainless steel
Tabung = Stainless steel
3. Spesifikasi mata pisau
Diameter = 5,4 cm Panjang total = 22 cm Panjang bilah = 4 cm Lebar bilah = 1 cm Tebal bilah = 0,2 cm Berat pisau = 20 gram
Bahan = Stainless steel dilas dengan las argon 4. Motor Listrik
Lampiran 4. Analisis ekonomi 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 perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Tabel perhitungan biaya tetap tiap tahun
b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi = 4. Biaya air bersih
Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = Rp 10.590,65 /jam
c. Biaya pembuatan sari kedelai
Biaya pokok = + BTT]C
Tabel perhitungan biaya pokok tiap tahun Tahun BT
(Rp/tahun)
x (jam/tahun)
BTT
(Rp/jam) C (jam/kg) BP (Rp/kg)
1 450.000 2.400 10.590,65 0,162 1.903,18
Lampiran 5. 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 tidak tetap (V) = Rp 10.590,65 (1 jam = 6,14 kg)
= Rp. 1.724,87/kg
Diasumsikan setiap proses pembuatan sari didapatkan sari sebesar 1,5 L. Harga sari kedelai per liter Rp 7.500,00.
Penerimaan setiap produksi (R) = harga sari kedelai – harga kedelai
= Rp. 15.000 – Rp. 10.000/kg
= Rp. 5.000/kg
Alat akan mencapai break even point jika alat telah membuat sari kedelai sebanyak :
N =
=
Lampiran 6. Net present value
Nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan rumus: CIF-COF ≥ 0 Investasi = Rp. 500.000
Nilai akhir = Rp. 50.000 Suku bunga bank = Rp 8 % Suku bunga coba-coba = Rp 10 % Umur alat = 5 tahun
Pendapatan = penerimaan x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun dengan asumsi alat bekerja pada kapasitas penuh = Rp. 74.160.000/tahun
Pembiayaan = biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja alat 1 tahun
Tabel perhitungan pembiayaan tiap tahun
Cash out Flow 8%
1. Investasi = Rp. 500.000
2. Pembiayaan = Pembiayaan x (P/F, 8%,n) Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n) Biaya (P/F, 8%, n) Pembiayaan (Rp/tahun) 1 28.227.964,76 0,9259 26.136.273,50 2 26.891.009,28 0,8573 23.053.662,26 3 26.445.752,64 0,7938 20.992.638,45 4 25.573.037,76 0,7350 18.796.182,75 5 25.551.383,04 0,6806 17.390.271,30
Total 106.369.028,3
Jumlah COF = Rp. 500.000 + Rp. 106.369.028,3
= Rp
.
106.869.028,3 NPV 8% = CIF – COF= Rp. 296.154.910 – Rp. 106.869.028,3 = Rp. 189.285.881,7
Lampiran 7. 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 % perode 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 + (i1 – i2)
Jumlah CIF = Rp. 281.140.560 + Rp. 31.045 = Rp. 281.171.605
Cash out Flow 10%
1. Investasi = Rp. 500.000
Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n) Biaya (P/F, 10%, n) Pembiayaan (Rp/tahun) 1 28.227.964,76 0,9091 25.662.043,67 2 26.891.009,28 0,8264 22.222.730,07 3 26.445.752,64 0,7513 19.868.693,96 4 25.573.037,76 0,6830 17.466.384,79 5 25.551.383,04 0,6209 15.864.853,73 Total
Jumlah COF = Rp. 500.000 + Rp. 101.084.706,2 = Rp. 101.584.706,2
NPV 10 % = 281.171.605 – 101.584.706,2 = Rp. 179.586.898,8
Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus:
IRR = i1 + (i1 – i2)
= 8% + x (10% - 8%)
Lampiran 8. Gambar teknik mata pisau
NAMA : MHD FADIL
Lampiran 9.Gambarteknik alat pembuat sari pada kacang kedelai
NAMA : MHD FADIL
Lampiran 10.GambarPenelitian
Kacang kedelai yang sudah direndam
Proses pengepresan
Ampas Hasil Press
Lampiran 11. Gambar alat pembuat sari pada kacang kedelai
Tampak depan
