MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
Tanggal Lulus : 15 Februari 2007 Pembimbing Akademik
Ir. Mad Yamin,MT
Mengetahui,
Supriyatno. F141 02 105. Modifikasi Dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis Tipe Belt. Dibawah bimbingan Ir. Mad Yamin,MT. 2007
RINGKASAN
Kebutuhan akan bahan pangan di Indonesia semakin meningkat seiring peningkatan jumlah penduduk, sehingga terobosan-terobosan dalam pemanfaatan produk-produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah. Selama periode 1989-1994, kebutuhan kacang tanah dalam negeri menunjukkan angka kenaikkan yang cukup besar, yaitu dari 634 ribu ton menjadi 803,3 ribu ton atau meningkat sebesar 4,4% per tahun. Sampai dengan tahun 2001 kebutuhan kacang tanah menjadi 1,07 juta ton (Adisarwanto, T. ,2001).
Pemanfaatan kacang tanah yang terbesar adalah untuk bahan makanan dan industri. Bentuk olahan kacang tanah antara lain kacang rebus, kacang goreng, kacang atom, rempeyek, enting-enting, ampyang, bumbu pecel, bumbu gado-gado, atau bumbu sayur, minyak goreng, dan lain-lain. Untuk keperluan pemasaran secara luas dan ekspor, kacang tanah siap dimanfaatkan dalam bentuk olahan, antara lain kacang tanah goreng (roasted peanuts) dan kacang atom (coated peanut) dengan berbagai nama dagang. Kacang tanah olahan ini sudah diproduksi di berbagai daerah di Indonesia, baik oleh industri besar maupun industri rumah tangga.
Proses produksi kacang tanah olahan, dilakukan dalam beberapa tahap, salah satunya pengupasan kulit ari biji kacang tanah. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan rasa asli biji kacang tanah dan memudahkan meresapnya bumbu. Proses ini masih banyak dilakukan dengan cara manual, terutama oleh industri-industri rumah tangga. Berdasarkan penelitian Sri Lestari tahun 2004, produktivitas tenaga manusia mengupas kulit ari kacang tanah sebesar 0.44 kg/jam, untuk skala industri membutuhkan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.
Alat-alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat-alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri-industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat-alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efisien.
Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang goreng tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efisiensi kerja.
Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai dengan akhir bulan September 2006.
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu tahap desain, pembuatan, dan pengujian alat. Pada tahap desain dilakukan pemilihan mekanisme dan komponen-komponen yang akan dibuat serta penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan bahan yang tepat dan mekanisme gesekan. Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektivitas pengupasan, kapasitas pengupasan, efisiensi pengupasan, kadar air optimum agar prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.
Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya. Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu, komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu, stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, digital moisture tipe TD-1 dan tachometer.
Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dikupas diturunkan kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai berbeda-beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.
Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada perlakuan 5-10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak terlalu besar berkurang. Menurut BSN (Badan Standardisasi Nasional) dalam SNI nomor 01-921-1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter biji.
karet semi fiber dan ditambahkan silinder diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.
Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam. Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14-23 rpm.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Karunia dan Anugerah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian dibidang teknik pertanian dengan judul “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah (Arachis hypogaea L) Semi Mekanis Tipe Belt” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Mad Yamin, MT selaku dosen pembimbing penulis.
2. Bapak Ir. Agus Sutejo, Msi selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.
3. Bapak Ir. Imam Hidayat, M.Eng selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.
4. Keluarga tercinta di rumah atas pemberian kasih saying dan doanya kepada penulis.
5. Staf laboratorium Perbengkelan Teknik Pertanian.
6. All Sylvalestari-an dan semua yang pernah membantu penulis selama kuliah di Departemen Teknik Pertanian.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik selalu penulis harapkan untuk perbaikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum dan perkembangan iptek terutama teknologi tepat guna dalam bidang pengolahan hasil pertanian.
Bogor,31 Januari 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon 16 Agustus 1982. Penulis adalah anak keempat dari empat bersaudara, keluarga Bapak (Alm) Nurkalim dan Ibu Rumini. Pendidikan yang pernah diraih :
1. Sekolah Dasar Negeri 1 Wanakaya Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1995.
2. Sekolah Menengah Pertama Negeri 2 Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1998.
3. Sekolah Menengah Umum Negeri 6 Cirebon, lulus pada tahun 2001.
Pada tahun 2001 penulis mengambil program Diploma III Program Studi Teknik Instrumentasi dan Kontrol, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis tidak melanjutkan program DIII dan pada tahun 2002 diterima di Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknik Pertanian melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2005 penulis mengambil minat Sub Program Studi Teknik Mesin Pertanian.
Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis telah mengikuti Praktek Lapang di PT.PG. Rajawali Nusantara Indonesia, unit Subang, Jawa Barat.
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Kebutuhan akan bahan pangan semakin meningkat seiring penambahan
penduduk, terobosan – terobosan dalam pemanfaatan produk – produk hasil
pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi
pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan
adalah kacang tanah.
Kacang tanah sebagai salah satu tanaman palawija, merupakan tanaman
sumber lemak nabati yang memiliki peranan penting sebagai bahan pangan,
bahan industri, dan sebagai komoditi perdagangan baik untuk keperluan pasaran
dalam negeri maupun luar negeri.
Sebagai bahan industri, kacang tanah digunakan sebagai bahan baku
industri untuk skala besar dan skala rumah tangga. Contoh industri rumah
tangga yang mempergunakan kacang tanah sebagai bahan bakunya yaitu
industri kacang goreng. Dalam penanganannya, biasanya industri ini hanya
menggunakan tenaga manusia dalam menyelesaikan seluruh aktifitasnya
termasuk dalam hal pengupasan kulit ari kacang tanah tersebut yang
memerlukan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.
Alat – alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai
dipasarkan, namun alat – alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk
industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang
industri – industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan
sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat – alat tepat
guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efesien.
Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang asin tersebut
adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang
nantinya diharapkan meningkatkan efesiensi kerja.
Alat penguas kulit ari yang sudah dibuat dari hasil penelitian sebelumnya
oleh Sri Lestari tahun 2004 mempunyai efesiensi yang rendah yaitu 25.6% biji
kacang terkupas utuh sisanya pecah. Dan pada tahun berikutnya oleh Wagimin,
efesiensi alat mencapai 60% utuh sisanya biji kacang tanah pecah. Sedangkan
jika pengupasan secara manual biji kacang tanah yang utuh mencapai 85 % (Sri
Lestari, 2004), sehingga dari alat yag ada membuat kualitas kacang asin
menurun.
B. TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah sebagai penelitian lanjutan mendesain
mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan
efesiensi, efektifitas dan kapasitas pengupasan.
MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI MEKANISME ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH ( Arachis hypogaea L)
SEMI MEKANIS TIPE BELT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : SUPRIYATNO
F141 02 105
Tanggal Lulus : 15 Februari 2007 Pembimbing Akademik
Ir. Mad Yamin,MT
Mengetahui,
Supriyatno. F141 02 105. Modifikasi Dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis Tipe Belt. Dibawah bimbingan Ir. Mad Yamin,MT. 2007
RINGKASAN
Kebutuhan akan bahan pangan di Indonesia semakin meningkat seiring peningkatan jumlah penduduk, sehingga terobosan-terobosan dalam pemanfaatan produk-produk hasil pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan adalah kacang tanah. Selama periode 1989-1994, kebutuhan kacang tanah dalam negeri menunjukkan angka kenaikkan yang cukup besar, yaitu dari 634 ribu ton menjadi 803,3 ribu ton atau meningkat sebesar 4,4% per tahun. Sampai dengan tahun 2001 kebutuhan kacang tanah menjadi 1,07 juta ton (Adisarwanto, T. ,2001).
Pemanfaatan kacang tanah yang terbesar adalah untuk bahan makanan dan industri. Bentuk olahan kacang tanah antara lain kacang rebus, kacang goreng, kacang atom, rempeyek, enting-enting, ampyang, bumbu pecel, bumbu gado-gado, atau bumbu sayur, minyak goreng, dan lain-lain. Untuk keperluan pemasaran secara luas dan ekspor, kacang tanah siap dimanfaatkan dalam bentuk olahan, antara lain kacang tanah goreng (roasted peanuts) dan kacang atom (coated peanut) dengan berbagai nama dagang. Kacang tanah olahan ini sudah diproduksi di berbagai daerah di Indonesia, baik oleh industri besar maupun industri rumah tangga.
Proses produksi kacang tanah olahan, dilakukan dalam beberapa tahap, salah satunya pengupasan kulit ari biji kacang tanah. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan rasa asli biji kacang tanah dan memudahkan meresapnya bumbu. Proses ini masih banyak dilakukan dengan cara manual, terutama oleh industri-industri rumah tangga. Berdasarkan penelitian Sri Lestari tahun 2004, produktivitas tenaga manusia mengupas kulit ari kacang tanah sebesar 0.44 kg/jam, untuk skala industri membutuhkan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.
Alat-alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai dipasarkan, namun alat-alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang industri-industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat-alat tepat guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efisien.
Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang goreng tersebut adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang nantinya diharapkan meningkatkan efisiensi kerja.
Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai dengan akhir bulan September 2006.
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu tahap desain, pembuatan, dan pengujian alat. Pada tahap desain dilakukan pemilihan mekanisme dan komponen-komponen yang akan dibuat serta penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan bahan yang tepat dan mekanisme gesekan. Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektivitas pengupasan, kapasitas pengupasan, efisiensi pengupasan, kadar air optimum agar prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.
Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya. Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu, komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu, stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, digital moisture tipe TD-1 dan tachometer.
Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dikupas diturunkan kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai berbeda-beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.
Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada perlakuan 5-10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak terlalu besar berkurang. Menurut BSN (Badan Standardisasi Nasional) dalam SNI nomor 01-921-1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter biji.
karet semi fiber dan ditambahkan silinder diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.
Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam. Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14-23 rpm.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Karunia dan Anugerah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian dibidang teknik pertanian dengan judul “Modifikasi dan Uji Performansi Mekanisme Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah (Arachis hypogaea L) Semi Mekanis Tipe Belt” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Mad Yamin, MT selaku dosen pembimbing penulis.
2. Bapak Ir. Agus Sutejo, Msi selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.
3. Bapak Ir. Imam Hidayat, M.Eng selaku dosen penguji dari Departemen Teknik Pertanian.
4. Keluarga tercinta di rumah atas pemberian kasih saying dan doanya kepada penulis.
5. Staf laboratorium Perbengkelan Teknik Pertanian.
6. All Sylvalestari-an dan semua yang pernah membantu penulis selama kuliah di Departemen Teknik Pertanian.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik selalu penulis harapkan untuk perbaikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum dan perkembangan iptek terutama teknologi tepat guna dalam bidang pengolahan hasil pertanian.
Bogor,31 Januari 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon 16 Agustus 1982. Penulis adalah anak keempat dari empat bersaudara, keluarga Bapak (Alm) Nurkalim dan Ibu Rumini. Pendidikan yang pernah diraih :
1. Sekolah Dasar Negeri 1 Wanakaya Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1995.
2. Sekolah Menengah Pertama Negeri 2 Kecamatan Cirebon Utara, Kabupaten Cirebon, lulus pada tahun 1998.
3. Sekolah Menengah Umum Negeri 6 Cirebon, lulus pada tahun 2001.
Pada tahun 2001 penulis mengambil program Diploma III Program Studi Teknik Instrumentasi dan Kontrol, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis tidak melanjutkan program DIII dan pada tahun 2002 diterima di Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknik Pertanian melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2005 penulis mengambil minat Sub Program Studi Teknik Mesin Pertanian.
Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis telah mengikuti Praktek Lapang di PT.PG. Rajawali Nusantara Indonesia, unit Subang, Jawa Barat.
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Kebutuhan akan bahan pangan semakin meningkat seiring penambahan
penduduk, terobosan – terobosan dalam pemanfaatan produk – produk hasil
pertanian terus dilakukan. Hal ini mendorong perkembangan teknologi
pengolahan, salah satu jenis bahan pangan yang terus banyak dimanfaatkan
adalah kacang tanah.
Kacang tanah sebagai salah satu tanaman palawija, merupakan tanaman
sumber lemak nabati yang memiliki peranan penting sebagai bahan pangan,
bahan industri, dan sebagai komoditi perdagangan baik untuk keperluan pasaran
dalam negeri maupun luar negeri.
Sebagai bahan industri, kacang tanah digunakan sebagai bahan baku
industri untuk skala besar dan skala rumah tangga. Contoh industri rumah
tangga yang mempergunakan kacang tanah sebagai bahan bakunya yaitu
industri kacang goreng. Dalam penanganannya, biasanya industri ini hanya
menggunakan tenaga manusia dalam menyelesaikan seluruh aktifitasnya
termasuk dalam hal pengupasan kulit ari kacang tanah tersebut yang
memerlukan tenaga cukup banyak dan waktu cukup lama.
Alat – alat pengolahan kacang tanah sudah banyak dibuat dan mulai
dipasarkan, namun alat – alat tersebut lebih banyak penggunaanya untuk
industri skala menengah keatas yang padat modal dan sumber daya. Sedang
industri – industri kecil mempunyai masalah keterbatasan modal dan
sumberdaya. Hal ini menjadi dasar pemikiran diperlukannya alat – alat tepat
guna untuk skala usaha kecil yang murah dan efesien.
Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi kacang asin tersebut
adalah dengan bantuan berupa alat pengupas kulit ari kacang tanah yang
nantinya diharapkan meningkatkan efesiensi kerja.
Alat penguas kulit ari yang sudah dibuat dari hasil penelitian sebelumnya
oleh Sri Lestari tahun 2004 mempunyai efesiensi yang rendah yaitu 25.6% biji
kacang terkupas utuh sisanya pecah. Dan pada tahun berikutnya oleh Wagimin,
efesiensi alat mencapai 60% utuh sisanya biji kacang tanah pecah. Sedangkan
jika pengupasan secara manual biji kacang tanah yang utuh mencapai 85 % (Sri
Lestari, 2004), sehingga dari alat yag ada membuat kualitas kacang asin
menurun.
B. TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah sebagai penelitian lanjutan mendesain
mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah yang dapat meningkatkan
efesiensi, efektifitas dan kapasitas pengupasan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BOTANI KACANG TANAH
Dalam dunia tumbuh – tumbuhan kacang tanah dikalsifikasikan kedalam
Divisi Spermatophyta;Sub Divisi Angiospermae; Class Dicotyledonaceae; Ordo
Rosales: Famili Papilonaceae; Genus Arachis; Spesies Arachis hypogaea
(Woodroof,1983).
Secara garis besar kacang tanah dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe
tegak dan tipe menjalar. Tipe tegak : kacang tanah tipe tegak percabangannya
kebanyakan lurus atau sedikit miring keatas. Umumnya petani lebih suka yang
bertipe tegak sebab umurnya pendek, 100 – 120 hari, sehingga lebih cepat
panen. Buahnya hanya pada ruas – ruas yang dekat rumpun sehingga masaknya
bisa bersamaan. Tipe menjalar : kacang tanah tipe menjalar cabang – cabangnya
tumbuh ke samping, tetapi ujung – ujungnya mengarah keatas. Panjang batang
utamanya antara 33 – 66 cm. Tipe ini umurnya antara 67 bulan, kira – kira 120 –
180 hari. Tiap ruas yang berdekatan dengan tanah akan menghasilkan buah
sehingga masaknya tidak bersamaan ( Haryato, 1995).
Kacang tanah dapat tumbuh di daerah dengan ketinggian 05 – 550 m
diatas permukaan laut. Tanaman ini tidak terlalu memilih tanah yang khusus.
Dibandingkan dengan kedelai, kacang tanah memerlukan iklim yang lebih
lembab. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sangat dipengaruhi oleh
faktor lingkungan, seperti tanah, temperatur, sinar matahari, hujan, kecepatan
angin dan faktor – faktor iklim lainnya. Di daerah yang memiliki musim
kemarau yang panjang ( kurang curah hujannya ), kacang tanah memerlukan
pengairan terutama pada fase perkecambahan, pembuahan, dan pengisian
polong. Di daerah yang curah hujannya tinggi penyerapan zat hara dari dalam
tanah, panen, pengolahan hasil dan serangan cendawan merupakan masalah
(Suprapto, 1998).
Kacang tanah berbuah polong. Polongnya terbentuk setelah terjadi
pembuahan. Setelah pembuahan, bakal buah tumbuh memanjang, inilah yang
disebut ginofora yang nantinya akan menjadi tangkai polong. Mula – mula
ujung ginofora yang runcing mengarah ke atas, setelah tumbuh , ginofora
tersebut mengarah ke bawah dan selanjutnya masuk ke dalam tanah. Pada waktu
ginofora masuk menembus tanah, peranan hujan sangat membantu. Setelah
terbentuk polong, pertumbuhan memanjang ginofora akan terhenti. Panjang
ginofora dapat mencapai 18 cm. Ginofora yang terbentuk dicabang bagian atas
tidak masuk ke dalam tanah, sehingga tidak akan membentuk polong
(Suprapto,1998).
Varietas Gajah, Macan, Kijang dan Banteng merupakan Varietas unggul
yang dianjurkan ditanam di Indonesia, karena selain produksi rata –rata
perhektarnya 1.5 – 1.8 ton, juga tahan terhadap penyakit layu ( Pseudomonas solancearum) (Anonymous,1998).
Kacang tanah dapat dipanen setelah berumur 100 hari dengan tanda –
tanda kematangan yaitu 1) sebagian daunnya telah luruh, 2)polong sudah tua,
urat kulit kelihatan jelas, 3) kulit polong bagian dalam berwarna coklat
kehitaman, 4) kulit ari biji berwarna merah muda, 5) rongga polong telah penuh
berisi biji antara 1 – 3 biji, dan 6) kulit polong lebih tipis daripada polong
mudanya ( Woodroof, 1983).
B. SIFAT FISIK KACANG TANAH
Biji kacang tanah terbungkus oleh dua lapisan, lapisan pertama adalah
kulit luar yang keras dan lapisan kedua adalah lapisan tipis berwarna macam –
macam, ada yang berwarna putih, merah, ungu dan kesumba ( Suprapto, 1998).
Pada saat dipanen, kadar air biji kacang tanah antara 35% - 50% basis
basah dan dikeringkan dengan pengering buatan hingga mencapai kadar air
sekitar 10 %. Untuk keperluan penyimpanan yang aman diperlukan kadar air
antara 7% - 8% ( Woodroof,1983). Hal ini terutama untuk menghindari
tumbuhnya jamur yang menghasilkan racun aflitoksin karena jamur ini akan tumbuh dengan baik pada kondisi kadar air 12% - 35% dan suhu 27% - 38%,
gambar penampang melintang dari polong kacang tanah dapat dilihat pada
gambar 1.
Gambar 1. Penampang melintang polong – polong kacang tanah
(woodroof, 1983)
Bentuk, ukuran, volume, kerapatan, porositas, kekerasan dan warna
adalah beberapa masalah yang berkaitan dengan desain suatu mesin atau dalam
menganalisa prilaku produk pada penanganan bahan ( Mohsenin, 1980).
Mohsenin (1980) menyatakan bahwa sifat mekanik seperti kekuatan bahan
terhadap kompresi, tumbukan dan geseran adalah penting dalam beberapa
masalah yang berhubungan dalam mempelajari cara pengecilan bahan. Dari
sifat mekanik ini dalam hubungannya dengan energi, dapat ditentukan metode
terbaik ( tumbukan, geseran atau kompresi ) untuk memecah bahan.
Kekerasan didefinisikan sebagai daya tahan bahan terhadap pengaruh
luar yang menyebabkan perubahan bentuk. Kekerasan dipengaruhi oleh kadar
air, suhu dan umur bahan ( Mohsenin, 1980).
Biji kacang tanah yang akan dibuat kacang olahan mempunyai
penampang luar yang mulus berwarna putih, padat dan tidak terbelah. Pada
tahun 2003 Wagimin mengukur dimensi biji kacang tanah yang meliputi
diameter biji, tebal kulit ari dan panjang biji. Nilai – nilai tersebut dapat dilihat
pada tabel berikut.
Tabel 1.Dimensi biji kacang tanah
Ulangan Panjang (mm) Diameter ( mm) Tebal kulit ari (mm)
1 14.60 8.35 0.12
2 15.35 7.26 0.12
3 12.42 7.35 0.11
4 13.07 7.30 0.12
5 13.20 8.20 0.12
Rata - rata 13.72 7.69 0.12
Sumber : Wagimin (2003)
Pada tahun 2004 Sri Lestari mengukur kadar air kacang tanah yang
optimum untuk pengupasan kulit ari sebesar 13.96%. Diameter rata – rata biji
kacang tanah 7.15 mm untuk jenis kacang tanah India.
C. PENANGANAN PASCA PANEN KACANG TANAH
Proses pengolahan kacang tanah menjadi kacang asin melalui proses
sebagai berikut, kacang yang telah dipanen dirontokkan dan dibersihkan lalu
dikeringkan sampai kadar air 7% - 8% basis basah. Setelah dikeringkan biji
kacang tanah disortasi, lalu dikupas setelah melalui pengupasan biji kacang
tanah dibersihkan dari kulit ari yang masih melekat yang sebelumnya disangrai,
biji yang telah bersih dari kulit ari digoreng dengan pencampuran bumbu lalu
dikemas dan siap dipasarkan. Urutan proses pengolahan kacang asin dapat
dilihat pada gambar berikut.
Pengeringan
Pengupasan kulit luar
Penyangraian
Sortasi Pemipilan
Panen
Pengupasan kulit ari
Kacang tanah gelondongan
Penggorengan
Pengemasan
Gambar 2. Bagan Proses pengolahan kacang tanah
D. MEKANISME PENGUPASAN BIJI – BIJIAN
Proses pengupasan biji – bijian merupakan kegiatan lebih lanjut dari
pemanenan hasil pertanian. Pengupasan kacang tanah biasanya baru dilakukan
jika akan digunakan, baik untuk benih maupun untuk bahan pangan. Hal ini
dilakukan mengingat keadaan penyimpanan dalam bentuk biji, kalau dilihat dari
segi daya kecepatan berkecambah ( Chapman dan Carter, 1976).
Cara untuk memecahkan bahan sangat tergantung dari sifat fisik bahan
tersebut. Jika kandungan air atau minyak sedikit, maka bahan akan mempunyai
sifat relatif keras dan rapuh. Untuk memecahkan bahan yang demikian dapat
dengan memberikan gaya tekan/gesekan pada bahan tersebut ( Lenigher dan
Baverlo, 1975).
Pengupasan kult biji yang keras dilakukan dengan pembebanan atau
bantingan yang besarnya beban relative lebih besar dari kekuatan yang dimiliki
bahan. Untuk kulit biji lunak dikupas dengan cara gesekan yang berlawanan
arah. Beberapa tipe alat pemecah bahan yang umum digunakan pada industri
pengolahan bahan adalah tipe roll, tipe gilingan palu, tipe piringan, tipe belt dan
tipe bantingan ( Potter, J.R, 1971).
1. Tipe Roll
Alat penggiling tipe ini menggunakan prinsip beban tekan. Roll yang
digunakan berjumlah satu atau dua buah. Prinsip kerja tipe ini adalah gesekan
antara dua bidang, dimana bahan yang akan digiling berada diantaranya.
Bidang penggesek tersebut dapat berupa dua buah roll( roll ganda) yang
berputar berlawanan arah atau satu buah roll( roll tunggal ) dan satu bidang
lengkung dan yang bergerak hanya rollnya saja. Contoh penggunaan tipe ini
adalah pada penggiling gabah tipe rubber roll dan tipe engelberg. Tipe rubber roll menggunakan roll ganda sedangkan engelberg menggunakan roll tunggal. Bentuknya bisa dilihat pada gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Alat pemecah tipe roll ( Potter,J.R.,1971)
2. Tipe Gilingan Palu
Prinsip kerja tipe ini adalah berdasarkan beban tumbukan
(Potter,J.R.,1971). Pecahnya bahan akibat tumbukan antara bahan dan palu
yang terbuat dari karet, kayu, besi, dua bilah batang pemukul yang dipasang
tegak lurus atau pisau pencacah. Gambar bisa dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Alat pemecah tipe gilingan palu ( Potter,J.R.,1971)
3. Tipe Piringan
Alat bekerja berdasarkan gesekan duah buah piringan ( Potter,J.R.,
1971). Jenis pembebanannya adalah beban tekan. Jika hanya satu permukaan
saja yang bergerak dalam arah yang bergerak, disebut tipe piringan tunggal,
sedangkan jika kedua permukaannnya bergerak dalam arah yang berlawanan
disebut tipe piringan ganda. Contoh penggunaan tipe ini adalah pada alat
pengupas sekam tipe piringan ( disk husker). Gambar bisa dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Alat pemecah tipe piringan ( Potter,J.R.,1971)
4. Tipe Banting
Penggilingan bahan dengan menggunakan tipe ini memanfaatkan gaya
sentrifugal yang dihasilkan dari putaran rpm tinggi. Putaran piring yang tinggi
menyebabkan bahan terpelanting dan menumbuk landasan banting. Gambar
bisa dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Alat pemecah tipe banting ( Potter,J.R., 1971)
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Perbengkelan, Departemen
Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan
Asrama Mahasiswa IPB Sylvalestari. Pelaksanaan dari awal bulan Juli sampai
dengan akhir bulan September 2006.
B. PROSEDUR PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam beberap tahap, yaitu tahap desain,
pembuatan, dan pengujian alat.
1. Desain
Pada tahap ini dilakukan identifikasi kebutuhan, definisi permasalahan,
pengumpulan informasi dan konseptualisasi. Dalam konseptualisasi dilakukan
pemilihan mekanisme dan komponen – komponen yang akan dibuat serta
penentuan bahan. Sebelumnya, dilakukan pembuatan sketsa alat yang akan
dibuat. Desain diutamakan pada pemilihan jarak optimal gesekan, pemilihan
bahan yang tepat dan mekanisme gesekan.
2. Pembuatan
Setelah desain selesai, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan
konstruksi alat. Pada tahap ini dilakukan pembuatan dan pemasangan
komponen utama, sistem transmisi dan komponen pembantu lainnya.
3. Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui efektifitas pengupasan,
kapasitas pengupasan, efesiensi pengupasan, kadar air optimum agar
prosentasi kacang tanah yang pecah dapat berkurang dengan tetap
memperhatikan sifat fisik kacang tanah dan beban kerja. Hasil ini semua
nantinya akan diperbandingkan dengan alat pengupas kulit ari kacang tanah
penelitian sebelumnya dengan mekanisme yang berbeda.
Pengujian ini dilakukan dengan cara mengumpankan kacang tanah
yang telah terkelupas kulit luarnya sebanyak 250 gram yang sebelumnya telah
mengalami penyangraian ( menggoreng tanpa minyak ). Lama waktu
penyangraian dibuat beberapa perlakuan, yaitu penyangraian 5 menit, 10
menit,15 menit dan 20 menit agar dihasilkan tingkat kadar air yang berbeda –
beda.
a. Efektifitas Pengupasan
Nilai efektifitas pengupasan tertinggi akan didapat berdasarkan kadar
air yang optimum. Efektifitas alat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut ( Siti Muslihah, 1998) :
= Bt – Btp x 100%...(1) Bt
Keterangan : : efektifitas pengupasan
Bt : berat kacang tanah yang akan dikupas (gram)
Btp : berat kacang tanah yang tidak terkupas (gram)
b. Efesiensi Pengupasan
Efesiensi pengupasan dihitung berdasarkan prosentasi kacang tanah
yang terkupas dan tidak pecah, dicari dengan persamaan :
Pc = BPc x 100%...(2) BTk
Keterangan : Pc : prosentasi kacang tanah pecah (%)
BPc : berat kacang tanah terkupas pecah (gram)
Btp : berat total kacang tanah terkupas ( gram)
Sehingga prosentasi berat kacang tanah yang terkupas utuh ( efesiensi
pengupasan ) dapat dicari dengan persamaan :
Ut = 100% - Pc...(3)
Keterangan : Ut : Prosentasi kacang tanah terkupas utuh ( %)
c. Kapasitas Pengupasan
Kapasitas pengupasan dihitung dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut :
K = Bt ...(4) Tp
Keterangan : K : Kapasitas pengupasan (gram/menit)
Bt : Berat kacang tanah yang akan dikupas ( gram)
Tp : Waktu total proses pengupasan ( menit)
d. Kadar Air Optimum
Kadar air optimum ditentukan dari kadar air yang menghasilkan
kacang tanah dengan prosentase kacang terkupas terbanyak dan memiliki
prosentase kacang pecah rendah.
C. BAHAN DAN ALAT
1. Bahan
Bahan yang digunakan untuk pembuatan konstruksi alat pengupas kulit
ari kacang tanah ini yaitu plat besi, kayu papan, besi persegi, sproket, besi silinder, rantai, besi poros, karet semi fiber, busa, lem, elektroda, dan bahan pendukung lainnya.
2. Peralatan
Peralatan yang digunakan pada tahap perancangan dan pembuatan yaitu,
komputer, alat tulis, las, obeng, mistar, jangka, bor, palu dan alat bengkel
lainnya. Sedangkan pada tahap pengujian alat yang digunakan yaitu,
stopwatch, mistar, timbangan, kalkulator, pengukur kadar air dan tachometer.
IV. PENDEKATAN DESAIN
A. KRITERIA DESAIN
Alat ini dirancang untuk dapat mengupas kulit ari kacang tanah dengan
sempurna. Kacang tanah yang dikupas tidak pecah, tidak berubah warna dan
rasa. Pengupasan dilakukan secara kontinyu dengan menggunakan belt dari
bahan karet semi fiber, diharapkan tekanan belt terhadap kacang rendah dengan
gaya gesek yang optimum.
Alat bekerja semi mekanis, belt konveyor digerakkan secara manual,
untuk dapat menentukan rpm konveyor yang optimal mengupas. Jarak antara
konveyor dengan landasan dapat diatur sesuai dengan rata – rata diameter dari
biji kacang tanah, dengan tujuan mengurangi resiko pecah.
Proses pembuatan alat, sederhana meliputi pemotongan, penyambungan,
pembentukan, pengeboran dan pemasangan. Sehingga di bengkel – bengkel
sederhana pun dapat membuatnya. Kapasitas alat untuk industri kecil/rumah
tangga, mudah dipindahkan dan digunakan dimana saja, alat ini untuk
menggantikan pengupasan kulit ari kacang tanah secara manual.
B. DESAIN FUNGSIONAL
Gambar piktorial alat pengupas kulit ari kacang tanah yang dirancang
dapat dilihat pada lampiran 3. Sedangkan pengelompokkan bagian – bagian alat
berdasarkan fungsinya pada proses pengupasan kulit ari kacang tanah adalah
sebagai berikut :
1. Bagian Rangka
Berfungsi untuk menopang semua unit pengupas kulit ari kacang
tanah, serta menahan gaya – gaya yang terjadi akibat transmisi tenaga selama
proses pengupasan.
2. Hopper
Berfungsi untuk menampung sementara kacang tanah yang akan
dikupas, mengeluarkan sedikit demi sedikit kacang tanah untuk dikupas dan
mengatur jumlah kacang tanah yang masuk ke pengupas.
3. Sabuk Penggesek
Berfungsi untuk menggesek kulit ari kacang tanah agar terkelupas,
menyalurkan kacang tanah yang telah terkelupas ke luar.
4. Landasan
Berfungsi menggesek dan menopang tekanan dari sabuk konveyor.
5. Gear dan Sproket
Berfungsi untuk mentransmisikan tenaga dari engkol untuk
menggerakkan sabuk.
6. Penyangga As Sabuk
Berfungsi untuk menopang as sabuk dan mengatur jarak antara sabuk
dengan landasan gesek.
8. Outlet
Berfungsi menampung kacang tanah yang telah terkelupas.
C. DESAIN STRUKTURAL
Bahan – bahan yang digunakan dalam pembuatan alat ini berdasarkan
analisa teknik dengan tetap mempertimbangkan ketersediaan dipasaran dan aspek
ekonomi. Dimensi dan bentuk alat didasarkan pada kapasitas pengupasan untuk
rumah tangga/industri kecil, desain struktural tiap bagian – bagian alat pengupas
kulit ari kacang tanah adalah sebagai berikut :
1. Rangka
Rangka alat berukuran panjang terluar 800 mm, lebar terluar 310 mm dan
tinggi terluar 490 mm. Rangka terbuat dari besi persegi berukuran 25 mm X 25
mm X 25 mm. Untuk menahan putaran penyangga as sabuk digunakan besi plat
yang tebalnya 1 mm. Penyambungan antara bagian rangka dengan cara dilas,
untuk menempatkan komponen pengupas pada rangka dilakukan dengan cara
dibaud.
2. Hopper
Hopper terbuat dari bahan plat stainles steel yang tebalnya 1 mm. Rancangan hopper terdiri dari ruang udara panas untuk menyangrai dan kacang tanah, ruang ini dipisahkan dengan saringan. Saringan dipasang miring dengan
besarnya sudut 30o. Lubang udara panas berdiameter 5 cm yang disalurkan
melalui pipa seng oleh heater. Lubang keluaran berukuran 130 X 30 mm. Penyambungan antar plat dilakukan dengan cara dirivet.
3. Sabuk Penggesek
Terbuat dari bahan karet semi fiber. Ukuran sabuk penggesek lebar 160
mm dan panjang 240 mm, tebal sabuk 5 mm. Penyambungan sabuk dengan cara
dilem. Koefisien gesekan statis dari karet ini sebesar 0.3.
4. As Sabuk
As sabuk terbuat dari naff sepeda yang dimodifikasi dengan penambahan besi silinder berdiameter 40 mm dan panjangnnya 200mm. Untuk as penggerak
berdimensi diameter 40 mm, panjang 250 mm. Poros sabuk dilapisi karet semi
fiber dengan tebal 10 mm, untuk mengurangi tekanan dari poros terhadap biji kacang.
5. Landasan
Landasan pengupas terbuat dari papan multiplex yang dilapisi karet semi
fiber, amplas dan diberi frame dengan besi siku ukuran 10 X 10 mm. Dimensi landasan 300 X 170 mm, kemiringan landasan 30o.
6. Tuas Engkol
Tuas terbuat dari pedal sepeda dengan panjang 180 mm, as engkol
berdiameter 15 mm dengan panjang 330 mm terbuat dari besi pejal. Arah
putaran engkol searah jarum jam. Bearing as berdiameter dalam 15 mm, diameter luar 42 mm.
7. Sproket dan Rantai
Transmisi menggunakan sproket sepeda dengan perbandingan rpm 1 : 3.
sproket dari as tuas berdiameter 180 mm sedangkan sproket pada as sabuk berdiameter 60 mm, antar sproket dihubungkan dengan rantai sepeda.
8. Penyangga As Sabuk
Penyangga terbuat dari besi plat yang dibentuk letter ’U’ dan ditopang
oleh as berdiameter 7.3 mm. Gambar detailnya dapat dilihat pada lampiran 3.
D. ANALISA TEKNIK
Pada analisa ini, kacang tanah yang digunakan jenis kidang dengan
diameter biji rata – rata sebesar 8.8 mm. Mekanisme pengupasan dengan cara
gesekan dan tekanan menggunakan sabuk semi fiber.
Untuk dapat mengupas kulit ari kacang tanah, biji kacang tanah harus
menggelinding. Untuk dapat menggelinding, gaya gesekan landasan harus lebih
besar daripada gaya gesekan yang terjadi antara sabuk penggesek dengan
kacang. Dengan koefisien gesek yang sama untuk menggelinding dibutuhkan
gaya tekan dan translasi dari sabuk terhadap kacang tanah dengan landasan yang
diam, yang besarnya harus lebih besar dari gaya geseknya.
1. Koefisien gesekan kacang tanah dengan karet semi fiber
Pengujian koefisien gesekan antara kacang tanah dengan karet semi fiber
dilakukan dengan menggelindingkan kacang pada karet semi fiber pada
lintasan sepanjang 30.1 cm dengan sudut kemiringan 30o dan kecepatan awal nol ( 0), setelah dilakukan 5 kali percobaan didapat waktu kacang melintasi
karet semi fiber sebesar 0.641 detik. Dari hasil tersebut dapat dihitung
percepatannya sebagai berikut :
S = Vot + ½ a.t2
Dimana : S = 30.1 cm = 0.3 m
Vot = 0
T = 0.641 detik
0.3 = 0 + ½ a ( 0.641 ) 2 a = 0.6 / 0.411 = 1.46 m/s2
[image:34.595.187.439.633.721.2]Dari pengujian dapat diuraikan gaya – gaya yang bekerja seperti pada
gambar 7.
Gambar 7. Gaya – gaya yang bekerja pada pengujian koefisien gesekan
Dan koefisien gesekan dapat dicari dengan persamaan :
∑ Fx = mk.a ...( 5 ) Dimana : ∑Fx : Gaya – gaya yang bekerja pada sumbu x ( N)
mk : Massa 1 butir biji kacang tanah ( kg)
a : Percepatan kacang tanah ( m/s2) Persamaan ( ) diuraikan menjadi :
( mk.g.sin ) – ( mk.g.cos .μ ) = mk.a ………..( 6 )
Dimana : g : Gaya gravitasi ( m/s2 ) : Sudut miring lintasan ( 0 )
μ : Koefisien gesekan Dari pegujian besarnya : : 300
g : 9.81 m/s2
mk : 3.5x10-4 kg
Sehingga besarnya koefisien gesekan persamaan ( 6 ) adalah :
( 3.5 x 10-4 kgx 9.81m/s2 x sin 30o ) – ( 3.5 x 10-4kgx 9.81m/s2 cos 30o x μ ) = 3.5 x 10-4 x 1.46m/s2
μ = 0.40
Jadi besarnya gaya gesekan ( fg ) yang terjadi antara kacang tanah dengan karet semi fiber dicari dengan persamaan :
fg = mk.g. cos . μ …………...( 7 ) fg = 3.5x10-4 kg x 9.81 m/s2 x cos 30o x 0.40
fg = 1.204 x 10-3 N
2. Gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggelindingkan kacang tanah
Dalam pengupasan terjadi tekanan ( pembebanan ) dan gesekan, untuk
membuat menggelinding diperlukan gaya translasi yang lebih besar dari gaya
beban dan gaya gesekan kacang tanah. Diameter biji kacang tanah rata – rata
8.8 mm, untuk mengupas jarak tekan harus lebih kecil dari diameter biji
kacang tanah. Dalam analisis ini dianggap jarak tekan 7 mm, sehinggga gaya
yang dibutuhkan berdasarkan diagram gaya pada gambar 8 adalah :
Gambar 8. Diagram gaya – gaya yang bekerja pada pengupasan
Dari gambar tersebut gaya yang bekerja dihitung dengan persamaan :
∑Fx = 0 ...( 8 ) F + (mk x g x sin ) – f1 – f2 = 0...( 9 )
∑Fy = 0 ...( 10 ) N – ( Wb x cos ) – ( Wk x cos ) = 0 ……….…..( 11 ) N – ( Wb + Wk ) x cos = 0
N = g x ( mb + mk ) x cos ………...( 12 ) Diana : Fy : Gaya – gaya yang bekerja pada sumbu y ( N )
f1 : Gaya gesekan antara kacang dengan sabuk ( N) f2 : Gaya gesekan antara kacang dengan landasan ( N ) N : Gaya normal kacang tanah ( N )
Wb : Berat silinder sabuk ( N )
Wk : Berat 1 biji kacang tanah ( N)
mb : Massa silinder sabuk ( kg )
Diketahui : mb = 0.92 kg
Dengan persamaan ( 12 ) gaya normal yang terjadi :
N = 9.81 m/s2 x ( 0.92 + (3.5 x 10-4) ) kg x cos 30o N = 7.82 N
Dengan persamaan ( 9 ) gaya gesekan antara sabuk dengan kacang tanah
(f1) adalah :
f1 = μ . mb . g cos
f1 = 0.4 x 0.92 x 9.81 x cos 300 f1 = 3.13 N
Sedangkan gaya gesekan antara kacang tanah dengan landasan adalah :
f2 = μ . N
f2 = 0.4 x 7.82 N
f2 = 3.21 N
Dari kedua persamaan tersebut gaya gesekan yang terjadi pada landasan
(yang diam ) lebih besar daripada gaya gesekan kacang tanah dengan sabuk
(yang bergerak ), sehingga kemungkinan besar menggelinding. Dari kedua
gaya tersebut dapat dicari gaya dorong yang dibutuhkan untuk melawan gaya
gesekan tersebut dengan persamaan ( 9 ) :
F = f1 + f2 – mk . g . sin
F = 3.13 N + 3.21 N – ( 3.5 x 10 -4 kg x 9.81 m/s2 x sin 30 o) F = 6.34 N
Sehingga dengan massa silinder sabuk sebesar 0.92 kg dapat
menggelindingkan kacang tanah.
3. Panjang Sabuk Penggesek
Dengan gaya 6.34 N dapat dicari besarnya panjang sabuk penggesek.
Sabuk terbuat dari karet semi fiber yang mempunyai sifat elasitas. Berdasarkan prinsip elasitas, perubahan panjang benda berbanding lurus
dengan hasil kali panjang benda mula – mula dan gaya persatuan luas yang
diberikan padanya dan modulus elasitas dari benda tersebut, yang dirumuskan
dengan persamaan sebagai berikut :
ΔL = (1/E ) . ( F/A) . L0………..…( 13 ) Dimana : ΔL : Perubahan panjang benda ( m )
E : Modulus elasitas benda ( N/m2) F : Gaya yang diberikan ( N )
A : Luas Permukaan bahan ( m2) L0 : Panjang mula – mula bahan ( m )
Diketahui : F = 6.34 N
Lebar = 0.17 m
Sehingga dengan persamaan ( 13 ) perubahan panjang yang terjadi :
ΔL = (1/E ) ( 6.34/ (lebar x Lo)) Lo
ΔL = 6.34 / 12.68 = 0.5 cm
Dengan panjang landasan 30.1 cm, jarak antar poros sabuk sebesar 22.5
cm, diameter poros 4 cm dan perubahan penajang sebesar 0.5 cm,berdasarkan
gambar 9 maka panjang awal sabuk yang dibutuhkan adalah :
Gambar 9. Sabuk penggesek
Lo = 2 ( 22.5 cm ) + πD – ΔL
Lo = 45 cm + 12.56 cm – 0.5 cm
Lo = 57.06 cm
Panjang sabuk penggesek sebesar 57.06 cm.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENYANGRAIAN KACANG TANAH
Biji kacang tanah dilindungi oleh dua lapisan, yaitu lapisan luar berupa
kulit keras dan lapisan dalam berupa kulit ari. Kulit ari dari kacang tanah
bermacam – macam warnanya, yaitu merah, ungu, putih dan kesumba. Rata –
rata biji kacang tanah yang lebih disukai berwarna kesumba. Kulit ari ini
melekat kuat pada biji, mempunyai tebal rata – rata 0.12 mm. Untuk mengupas
kulit ari, diperlukan perlakuan panas terlebih dulu. Pada kadar air yang lebih
rendah ikatan kulit ari terhadap biji kacang tanah semakin rendah dan mudah
terkupas.
Tujuan perlakuan panas adalah untuk menurunkan kadar air dari kacang
tanah. Pada saat dipanen, kadar air biji kacang tanah antara 35 % - 50 % basis
basah. Banyak cara untuk menurunkan kadar air kacang tanah, untuk industri
rumah tangga biasanya dengan dijemur dibawah sinar matahari, untuk produksi
skala industri sudah dilakukan dengan pengering buatan, dengan
menghembuskan udara panas pada suatu ruang tertentu untuk menguapkan air
yang terkandung dalam biji kacang tanah. Selain itu bisa juga dengan direndam
di air panas atau disangrai ( digoreng tanpa minyak).
Dalam penelitian ini, biji kacang tanah yang akan dukupas diturunkan
kadar airnya dengan cara disangrai. Berat kacang tanah dan lamanya waktu
penyangraian mempengaruhi kecepatan penurunan kadar air kacang tanah. Berat
kacang tanah setiap penyangraian 750 gram dengan lamanya waktu sangrai
berbeda – beda. Untuk pengujian alat ini, waktu sangrai yang digunakan 5
menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini dilakukan untuk membedakan
kadar air kacang tanah dan mencari kadar air optimum pengupasan.
Pemanas yang digunakan kompor minyak tanah, sedangkan wadah
penyangrai menggunakan penggorengan terbuat dari aluminium dengan
diameter 37 cm. Untuk mendapatkan kondisi api yang sama setiap
penyangraian, sumbu kompor diatur sedemekian rupa sampai warna api biru dan
tidak berubah – ubah untuk setiap waktu penyangraian.
Perlakuan pertama, kacang tanah disangrai selama 5 menit. Berat kacang
tanah yang disangrai 750 gram. Dari penyangraian tersebut, warna biji kacang
tanah mulai berubah dari putih mulus menjadi putih kekuningan. Kulit ari sudah
lebih mudah dikupas dengan tangan, walaupun masih dibutuhkan sedikit
tekanan. Jika biji kacang tanah sudah dapat dikupas dengan tangan, maka alat
ini pun dapat mengupasnya. Warna kacang tanah yang disangrai selama 5 menit
[image:40.595.205.420.251.366.2]dapat dilihat pada gambar 10.
Gambar 10. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 5 menit
Perlakuan kedua, kacang tanah disangrai selama 10 menit dengan berat
750 gram. Dari hasil penyangraian, warna kacang tanah berubah menjadi putih
kecoklatan dan kulit ari lebih mudah dikupas dibandingkan dengan
penyangraian 5 menit. Tetapi kondisi fisik kacang tanah lebih mudah pecah
dibanding dengan penyangraian sebelumnya. Warna kacang tanah hasil
penyangraian selama 10 menit dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar 11. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 10 menit
[image:40.595.203.422.567.675.2]Perlakuan ketiga, kacang tanah disangrai selama 15 menit dengan berat
750 gram. Warna kacang tanah yang dihasilkan menjadi coklat dan kacang
tanah sangat mudah dikupas dibanding dengan 2 perlakuan sebelumnya. Tetapi
kacang tanah lebih mudah pecah, hal ini disebabkan kadar air yang rendah
sehingga celah pada kedua keping lembaga merenggang. Warna kacang tanah
setelah disangrai selama 15 menit dapat dilihat pada gambar 12.
[image:41.595.213.412.229.337.2]
Gambar 12. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 15 menit
Perlakuan ke empat, kacang tanah disangrai selama 20 menit dengan berat
750 gram. Dari hasil penyangraian biji kacang tanah berwarna coklat gosong
dan sangat mudah dikupas dibanding perlakuan sebelumnya, namun tingkat
pecahnya semakin tinggi. Gambar dapat dilihat pada gambar 13.
Gambar 13. Biji kacang tanah terkupas dengan penyangraian 20 menit
Dari ke-empat perlakuan tersebut, kulit ari biji kacang tanah semakin
mudah dikupas pada kadar air yang rendah, namun tingkat pecah keping
lembaga kacang semakin tinggi seiring lamanya waktu penyangraian. Pada
perlakuan 5 – 10 menit kacang tanah dapat dikupas dan kualitas fisik biji tidak
[image:41.595.221.401.498.607.2]terlalu besar berkurang. Menurut BSN ( Badan Standardisasi Nasional) dalam
SNI nomor 01 – 3921 – 1995, produk kacang tanah siap olah harus memenuhi
standar mutu yang telah ditetapkan. Standar mutu fisik biji kacang tanah
diklasifikasikan dalam 3 kelas dan dibedakan atas kandungan kadar air, butir
rusak, butir belah (pecah), butir warna lain, butir keriput, kotoran dan diameter
[image:42.595.122.512.249.426.2]biji. Nilai – nilai standar mutu tersebut dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi persyaratan mutu kacang tanah biji
Jenis Uji Satuan Mutu I Mutu II Mutu III
Kadar air % Max.6 Max.7 Max.8
Butir rusak % Max.0 Max.1 Max.2
Butir belah % Max.1 Max.5 Max.10
Butir warna lain % Max.0 Max.2 Max.3
Butir keriput % Max.0 Max.2 Max.4
Kotoran % Max.0 Max.0.5 Max.3
Diameter biji mm Min.8 Min.7 Min.6
Sumber : SNI 01 – 3921 – 1995, kacang tanah. BSN 1995
B. DESAIN ALAT PENGUPAS KULIT ARI KACANG TANAH
Pada awalnya, alat ini terdiri dari 3 bagian yaitu, pengering, pengupas dan
rangka. Pengering untuk menurunkan kadar air kacang tanah yang dilakukan
saat kacang tanah masuk ke dalam hopper. Dari hasil penelitian yang telah
dilaksanakan desain pengering hanya pada taraf persiapan hopper, tidak dengan
heater, hal ini berkaitan dengan fokus penelitian ke arah modifikasi mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah.
Bagian pengupasan terdiri dari landasan dan sabuk penggesek. Landasan
terbuat dari papan multiplex yang dilapisi karet semi fiber, dengan tujuan meredam beban tekan silinder sabuk. Sabuk penggesek terbuat dari karet semi
fiber. Mekanisme ini bekerja berdasarkan prinsip gesekan dan tekanan, dengan meningkatkan gesekan dan menurunkan tekanan. Tinggi sabuk penggesek dapat
diatur sedemikina rupa sesuai dengan rata – rata diameter biji yang akan
dikupas. Poros yang menopang sabuk ditopang oleh baud yang dapat diturunkan
dan dinaikkan.
Dari hasil pengujian jarak rata – rata yang optimum untuk mengupas kulit
ari kacang tanah 6 mm dengan diameter awal rata – rata 8 mm. Pada jarak ini
hasil kupasan lebih sedikit yang pecah dibandingkan dengan jarak yang lebih
kecil, jika jarak lebih besar dari 6 mm presentase kacang terkupas lebih rendah,
karena luasan kontak gesekan karet lebih kecil.
Sabuk penggesek digerakkan oleh tangan dengan memutar engkol
transmisi. Transmisi daya dari tuas engkol melalui sproket dan rantai.
Perbandingan rpm sproket 1 : 3, dengan arah putaran searah jarum jam dengan
posisi memutar menggunakan tangan kanan.
Mekanisme pengupasan dengan sabuk (belt) lebih baik dibandingkan dengan mekanisme silinder tekan (roll) dalam menurunkan tingkat pecah kacang tanah dan tingkat prosentase hasil kupasan. Hal ini ditunjukkan dari hasil
pengujian efektifitas kupasan dan efesiensi kupasan.
Alat ini mempunyai dimensi rangka panjang maksimum 80 cm dengan
lebar 34 cm dan tinggi maksimum rangka 35 cm. Berat poros sabuk 920 gram
untuk poros penggerak, sedangkan poros 2 mempunyai berat 550 gram. Gambar
[image:43.595.205.420.511.673.2]dapat dilihat pada gambar 14 dan lampiran 3.
Gambar 14. Tampak depan alat pengupas kulit ari kacang tanah
Gambar 15. Tampak piktorial alat pengupas kulit ari kacang tanah
Dari hasil penelitian, ketika alat digunakan berulang – ulang, sabuk
penggesek mulai geser ke samping, hal ini berkaitan dengan sifat bahan sabuk,
elasitas sabuk tidak terlalu besar, yang mengakibatkan sabuk tidak langsung
kembali ke bentuk awal saat melewati poros. Untuk menahan geseran sabuk,
poros diberi cincin pembatas dari karet semi fiber dan ditambahkan silinder
diatas poros silinder sabuk untuk menekan sabuk pada posisi tetap.
C. KADAR AIR OPTIMUM
Kadar air optimum berkaitan dengan tingkat kadar air kacang tanah yang
menghasilkan prosentase pengupasan terbesar dan prosentase kacang tanah
terkupas utuh. Kadar air awal kacang tanah sebesar 16.25% diturunkan
berdasarkan lamanya waktu penyangraian yaitu, 5 menit, 10 menit, 15 menit dan
20 menit. Dari hasil penyangraian, kadar air kacang tanah yang disangrai 5
menit sebesar 15.23%, 10 menit 13.50%, 15 menit 12.20% dan 20 menit sebesar
10.70%.
Tabel 3. Nilai kadar air pada setiap lamanya waktu penyangraian
Lama Penyangraian ( Menit) Kadar Air ( % )
5 15.23
10 13.50
15 12.20
20 10.70
[image:44.595.151.472.618.728.2]Lamanya waktu penyangraian berbanding terbalik dengan tingkat kadar air
kacang tanah, semakin lama disangrai semakin kecil kadar air yang dihasilkan.
Dari hasil penyangraian, semakin rendah kadar air kacang tanah semakin mudah
kulit ari lepas, namun semakin mudah keping lembaga kacang terbelah ( pecah).
Berdasarkan tabel 2 tentang standar mutu kacang tanah di pasaran, maka dapat
dicari kadar air optimum dengan melihat hasil kupasan alat pada tiap kadar air.
Hasil pengupasan tiap kadar air yang berbeda dapat dilihat pada lampiran 2.
Prosentase Kupasan Pada Kadar air yang Berbeda 15.23 13.5 12.2 10.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 5 10 15 20
Pros e ntas e Kadar Air Kacang Tanah (%)
P ro sen tase K u p asan ( % )
Gambar 16. Grafik hubungan antara kadar air dan prosentase kupasan
Prosentase Terkupas Utuh setiap Tingkat Kadar air 15.23 13.5 12.2 10.7 62 64 66 68 70 72 74 76
0 5 10 15 20
Kadar Air Kacang Tanah(%)
Pr os e n ta s e Te rk upa s U tuh( % )
Gambar 17. Grafik hubungan antara kadar air dengan prosentase terkupas utuh
Dari grafik tersebut, tingkat pecah kacang tanah semakin besar, seiring
lamanya waktu penyangraian. Prosentase kacang terkupas utuh pada kadar air
15.23% rata – rata 74.45% dari 3 kali ulangan dengan operator yang berbeda.
Sedangkan kacang terkupas belah ( pecah) 25.55%. Kacang tanah pada kadar air
15.23% warna biji masih berwarna putih dan seragam. Pada kadar air 13.50%
atau penyangraian 10 menit, prosentase kacang terkupas utuh 71.20%,
sedangkan terkupas belah 28.80%. Pada kadar air ini prosentase kacang tanah
utuh lebih rendah daripada kadar air sebelumnya. Hal ini disebabkan daya ikat
antar keping lembaga biji lebih rendah dan mudah terbelah. Namun prosentase
total terkupas meningkat.
Kacang tanah pada kadar air 12.20% atau penyangraian 15 menit
prosentase kacang terkupas utuh 70.02% lebih rendah dibanding kadar air
sebelumnya dengan prosentase terkupas total lebih besar menjadi 71%. Namun
warna biji mulai kecoklatan dan rasa pun sudah mulai berubah, menurut standar
mutu BSN tahun 1995 tidak masuk dalam standar mutu.
Kacang tanah pada kadar air 10.70% prosentase kacang terkupas utuh
mengalami penurunan dari kadar air sebelumnya menjadi 63.25% dengan
kacang terkupas pecah 36.75%. Sedangkan prosentase terkupas total tetap dari
kadar air sebelumnya sebesar 71%. Kondisi fisik kacang tanah pada kadar ini
menurun secara kualitas (standar mutu) dengan ditunjukkan oleh warna biji
coklat gelap (mulai gosong) dan rasa beraroma gosong.
Dari hasil pengujian tersebut dapat ditentukan kadar air optimum kacang
tanah untuk dikupas dengan alat ini. Dengan mempertimbangkan prosentase
kacang tanah terkupas utuh, prosentase terkupas total dan kondisi fisik biji yang
berkaitan dengan standar mutu berupa warna biji dan rasa. Secara komersial
kualitas (mutu) menjadi prioritas, sehingga dari pengujian ini kadar air optimum
kacang tanah untuk dikupas dengan alat ini 13.50%.
D. EFEKTIFITAS
Efektifitas merupakan nilai perbandingan antara selisih berat kacang tanah
yang akan dikupas dengan yang tidak terkupas terhadap berat kacang tanah yang
tidak terkupas. Efektifitas berkaitan dengan tujuan mendasar dibuatnya alat ini
yaitu, untuk mengupas kulit ari kacang tanah, atau prosentase kacang tanah
terkupas total. Pada tiap kadar air yang berbeda, mempunyai efektifitas yyang
berbeda, semakin rendah kadar air kacang tanah, semakin tinggi efektifitasnya (
prosentase kacang terkupas). Hal ini berkaitan dengan sifat fisik kulit ari kacang
tanah. Hasil pengujian pengupasan dapat dilihat pada lampiran 2 dan grafik pada
gambar 16.
Dari grafik tersebut, terlihat bahwa efektifitas pengupasan semakin naik
seiring penurunan kadar air kacang tanah. Prosentase rata – rata pengupasan
terendah 54% pada kadar air 15.23%. Sedangkan pada kadar air 12.20% dan
10.70% rata – rata prosentase pengupasan tetap 71%, hal ini disebabkan kondisi
suhu biji kacang tanah saat dikupas. Pada kadar air 10.70% biji kacang tanah
sudah mulai rendah (dingin), sedangkan pada kadar air sebelumnya kondisi biji
masih dalam keadaan panas, sehingga kulit ari lebih mudah terkupas.
Efektifitas alat ini jug dipengaruhi oleh berat kacang tanah yang akan
dikupas. Dari percobaan jika kacang yang akan dikupas sedikit, prosentase
terkupas lebih rendah dibandingkan dalam jumlah besar, karena gesekan antar
kacang itu sendiri membantu terkupasnya kulit ari.
Dibandingkan dengan mekanisme silinder, alat ini mempunyai efektifitas
rata – rata pengupasan lebih besar pada kondisi kadar air optimum. Dengan
mekanisme silinder pada tingkat kadar air yang sama ( kadar air optimum )
prosentase terkupas sebesar 60.90%, sedangkan dengan mekanisme sabuk
62.20%. pada kadar air 12%, tipe silinder 62.30%, sedangkan dengan tipe sabuk
71%.
E. KAPASITAS PENGUPASAN
Kapasitas pengupasan merupakan perbandingan antara berat kacang tanah
yang akan dikupas ( berat awal) dengan waktu pengupasan. Waktu pengupasan
dihitung dari mulai kacang tanah keluar dari hopper sampai dengan kacang tanah dalam hopper habis. Kapasitas pengupasan dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Kapasitas alat pengupas kulit ari kacang tanah
Operator K.A 15.23%
(kg/jam)
K.A 13.50%
( kg/jam)
K.A 12.20%
( kg/jam)
K.A 10.70%
( kg/jam)
1 10.58 30.00 31.03 14.75
2 15.25 37.50 42.86 15.00
3 22.50 52.94 50.00 56.25
Rata – rata 16.11 40.15 41.29 28.67
Dari tabel, kapasitas pengupasan berbeda – beda pada tiap kadar air
berbeda. Pada kadar air 15.23% lebih kecil dibandingkan kadar air yang lebih
rendah, namun pada kadar air 10.70% kapasitas pengupasan lebih rendah
dibandingkan dengan kadar air sebelumnya ( lebih besar ). Hal ini berkaitan
dengan kacang tanah yang pecah, pada kadar air ini prosentase kacang tanah
belah lebih besar, biji kacang tanah belah lebih lambat keluar dari sabuk
penggesek, sehingga menghalangi kacang tanah sebelumnya.
Operator alat juga mempengaruhi pengupasan, dari hasil pengujian,
ternyata operator pertama, kedua dan ketiga mempunyai rata – rata pengupasan
berbeda. Selain itu kestabilan alat saat beroperasi mempengaruhi beban
operator, operator 1 mendapat giliran pertama begitu juga berikutnya. Pada
giliran pertama alat masih dicari jarak gesekan dan kestabilan sabuk. Kecepatan
operator memutar engkol, mempengaruhi rpm sabuk dan kapasitas pengupasan,
setiap operator memutar dengan rpm yang berbeda – beda, data rpm dapat
dilihat pada lampiran 2.
Jika dibandingkan dengan pengupasan manual ( dengan tangan ) jauh
berbeda, menurut penelitian Sri Lestari tahun 2004, kapasitas pengupasan
dengan tangan rata – rata 0.35 kg/jam, sedangkan dengan alat ini rata – rata
kapasitas pengupasan sebesar 31.55 kg/jam dengan menjumlahkan rata – rata
kapasitas pengupasan tiap kadar air dan dinormalkan.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
1. Alat pengupas kulit ari kacang tanah dengan mekanisme tipe belt dapat berfungsi mengupas kulit ari kacang tanah.
2. Secara garis besar, alat ini terdiri dari 2 bagian yaitu, sabuk penggesek
(pengupas) dan transmisi daya.
3. Alat ini dapat dioperasikan oleh operator dengan tingkat ketrampilan
biasa.
4. Kapasitas alat meningkat seiring lamanya penyangraian yang ditandai
dengan tingkat kadar air yang semakin rendah.
5. Lamanya penyangraian (penurunan kadar air) dibatasi oleh kondisi fisik
kacang tanah yang diinginkan pasar(konsumen), kaitannya dengan kualitas
fisik ( warna dan rasa ) kacang tanah.
6. Untuk pengumpanan kacang tanah sebesar 250 gram pada kadar air
15.23%, dihasilkan prosentase kacang tanah terkupas utuh sebesar
74.45%, pada kadar air 13.50% sebesar 71.2%, pada kadar air 12.20%
sebesar 70.02% dan pada kadar air 10.70% sebesar 63.25%.
7. Efektifitas pengupasan alat pada kadar air 15.23% sebesar 54%, pada
kadar air 13.50% sebesar 62.2%, kadar air 12.20% sebesar 71% dan pada
kadar air 10.70% sebesar 71%.
8. Kapasitas pengupasan yang dihasilkan dari alat ini, yaitu pada kadar air
15.23% sebesar 16.11 kg/jam, kadar air 13.50% sebesar 40.15 kg/jam,
kadar air 12.20% sebesar 41.29 kg/jam dan pada kadar air 10.70% sebesar
28.67 kg/jam.
9. Kadar air optimum untuk menghasilkan kacang kupasan dengan
prosentase utuh besar dan hasil yang baik adalah 13.50%. Sehingga
efektifitas optimum 62.20%, kacang kupasan utuh optimum 71.40% dan
kapasitas pengupasan optimum 40.15 kg/jam.
10.Kecepatan putaran permenit sabuk pada kisaran 14 – 23 rpm.
B. SARAN
1. Untuk mendapatkan kestabilan gesekan, perlu adanya pemilihan bahan
sabuk yang tepat selain karet semi fiber.
2. Alat ini dapat ditambah motor dan heater untuk penyangraian.
3. Untuk membersihkan kotoran hasil kupasan saat keluar dari sabuk dan
landasan dapat ditambahkan blower.
4. Untuk mengatur jumlah kacang tanah yang masuk ke dalam sabuk
penggesek, dapat ditambah metering device pada hopper.
DAFTAR PUSTAKA
Badger, W.L. dan Banchero. 1955. Introduction to Chemical Engineering. Mc
Graw Hill Book Company, New York.
Chapman, S.R. dan L.D.Carter.1976. Crop Production Principles and Practices.
W.H.Freeman and Company, San Francisco.
Giancoli, Douglas C.1998. Physics Fifth Edition. Prentice – Hall, Inc. London.
Haryato.1995. Pengupas Kacang Tanah. Kanisius, Yogyakarta.
Leniger, A.A. dan W.A. Baverloo.1975. Food Process Engineering.D. Reidal
Publishing Company, Boston.
Lestari, Sri.2004. Desain dan Uji Performansi Mekanisme Pengupas Kulit Ari
Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L ) Semi Mekanis. Skirpsi. Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB., Bogor.
Mohsenin, N.N.1980. Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon
and Breach Science Pub., New York.
Muslihah, Siti.1998. Modifikasi dan Uji Performansi Alat Pengupas Kulit Ari
Kedelai Mekanis Tipe Silinder.Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas
Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
Parker, Harry dan James Ambrose.1951. Simplified Mechanics and Strenght of
Materials. Awiley – Interscience Pubication, USA.
Potter, J.R.1971. Chemical Engineering. Butterworth and Co. ( Publisher) Ltd.,
London.
Suprapto, H.S.1998. Bertanam Kacang Tanah. Penebar Swadaya. Jakarta.
Wagimin.2003. Desain Alat Sortasi Kacang Tanah dan Pengupas Kulit Ari Di
Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong.Laporan.
Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB. Bogor.
Walton, Harry.1969. The How and Why of Mechanical Movements. E.P. Dutton
& Co.Inc., New York.
Woodroof, J.G. 1983. Peanut. The AVI Publishi
