PENGARUH BEBERAPA UKURAN DIAMETER PULLEY PADA PEMERAS SANTAN SISTEM SCREW PRESS

(1)

PENGARUH BEBERAPA UKURAN DIAMETER PULLEY PADA PEMERAS SANTAN SISTEM SCREW PRESS

SKRIPSI

OLEH :

CHESYA RITONGA 130308066

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2017

(2)

PENGARUH BEBERAPA UKURAN DIAMETER PULLEY PADA PEMERAS SANTAN SISTEM SCREW PRESS

SKRIPSI

OLEH :

CHESYA RITONGA

130308066/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh:

Komisi Pembimbing

(Achwil Putra Munir, STP, M.Si)

Ketua Anggota

(Sulastri Panggabean, STP, M.Si)

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

ABSTRAK

CHESYA RITONGA : Pengaruh Beberapa Ukuran Diameter Pulley Pada Pemeras Santan Sistem Screw Press, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan SULASTRI PANGGABEAN.

Alat pemeras santan sistem screw press yang telah dirancang sebelumnya dinilai kurang efektif dalam pengolahannya, sehingga penulis menduga akan terjadi perubahan kinerja alat apabila digunakan puli dengan diameter yang tepat.

Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh berbagai diameter puli terhadap kapasitas efektif alat, rendemen, dan persentase bahan tertinggal pada alat pemeras santan sistem screw pres. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret 2017 hingga Juli 2017 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial yaitu diameter puli (R1, R2, R3, R4 dan R5). Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, rendemen dan persentase bahan tertinggal. Dari pengujian DMRT diperoleh bahwa diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kapasitas efektif alat dan memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap persentase bahan tertinggal dialat dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap rendemen alat.

Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat tertinggi terdapat pada perlakuan R5 sebesar 34,75 kg/jam, rendemen tertinggi terdapat pada perlakuan R5 sebesar 77,75%, dan persentase bahan tertinggal yang terendah terdapat pada perlakuan R5 sebesar 12%.

Kata Kunci: santan kelapa, kapasitas efektif, rendemen dan persentase bahan tertinggal dialat, alat pemeras santan sistem screw press

ABSTRACT

CHESYA RITONGA : The effect of pulley diameter sizes of Screw Press Coconut Milk Extractor. Supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR and SULASTRI PANGGABEAN.

The coconut milk extractor that had been designed previously was not effective in its process, so the author suspected that the performance of the machine will be better if pulley with right diameters were used. The research’s purpose was to examine the effect of various pulley diameter on the effective capacity, yield, and the percentage of left material of the coconut milk extractor.

This research was conducted in March 2017 to July 2017 in the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, University of North Sumatra, using factorial randomized block design with one factor (R1, R2, R3, R4 and R5).

The parameters observed were effective capacity, yield and the percentage of left material on The coconut milk extractor. From Duncan Multiple Range Tests it was found that the pulley diameter had highly significant effect on the effective capacity and had significant effect on percentage of material left behind and had no effect on yield.

The result showed that the highest effective capacity was 34,75 kg/hour at R5, the highest yield with treatment R5 was 77,75, and the percentage of material left behind was the lowest at treatment R5 was 12%.

Keyword: coconut milk, effective capacity, yield and the percentage of left material, The coconut milk extractor

(4)

RIWAYAT HIDUP

Chesya Ritonga, dilahirkan di Bagan siapi-api pada tanggal 10 oktober 1995 dari ayah Besri Ritonga dan ibu Enny Nainggolan. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara.

Tahun 2013 penulis lulus dari SMA Negeri 17 Medan dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian tertulis Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) sebagai anggota, dan sebagai asisten Ilmu Ukur Wilayah pada tahun 2016 dan asisten Mekanisasi Pertanian pada tahun 2016.

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Adolina Perbaungan, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2016.

(5)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Beberapa Ukuran Diameter Pulley Pada Pemeras Santan Sistem Screw Press” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar

sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta Ibu Sulastri Panggabean, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran, dan kritik berharga kepada penulis sehingga usulan penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Untuk kesempurnaan skripsi ini, maka penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.

Medan, Juli 2017

Penulis

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... i

RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... .1

Tujuan Penelitian ... .3

Batasan Penelitian ... .3

Kegunaan penelitian ... .4

TINJAUAN PUSTAKA Sejarah Tanaman Kelapa ... 5

Botani Tanaman Kelapa ... 5

Kondisi Perkelapaan di Indonesia ... 6

Santan ... 6

Manfaat Santan... 8

Komponen Mesin Pemeras Santan Kelapa Sistem Screw Press ... 9

Saluran pemasukan bahan ... 9

Motor listrik………….. ... 9

Pulley ... 11

Sabuk V ... 12

Ulir penggerak... 12

Poros ... 13

Bantalan ... 14

Speed reducer ... 14

Saluran pengeluaran ... 15

Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian... 15

Rendemen Alat ... 16

Persentase Bahan Tertinggal………... 16

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ... 18

Bahan dan Alat ... 18

Metode Penelitian ... 18

Prosedur Penelitian ... 19

Parameter Penelitian ... 20

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22

Kapasitas Alat Pemeras Santan Sistem Screw Press ... 23

Rendemen ... 25

Persentase Bahan Tertinggal Di Alat ... 27

KESIMPULAN ... 29

Kesimpulan ... 29

Saran ... 29

(7)

LAMPIRAN

(8)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Pengaruh tekanan terhadap santan yang diperoleh ... ..7 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r ... .16 3. Pengaruh diameter puli terhadap parameter yang diamati ... .22 4. Uji DMRT terhadap kapasitas alat pemeras santan

sistem screw press ... .23 5. Data rendemen kelapa parut ... .25 6. Uji DMRT persentase bahan tertinggal alat pemeras santan

sistem screw press ... .27

(9)

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Hubungan diameter puli terhadap kapasitas efektif alat ... 24 2. Hubungan diameter puli terhadap persentase rendemen alat ... 26 3. Hubungan diameter puli terhadap persentase bahan tertinggal ... 28

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Flowchart pelaksanaan penelitian ... 32

2. Analisis kebutuhan daya ... 33

3. Data pengamatan kapasitas efektif alat (kg/jam) ... 38

4. Data pengamatan rendemen alat (%) ... 45

5. Data pengamatan persentase bahan tertinggal ... 52

6. Gambar proses penelitian ... 59

7. Gambar teknik alat pemeras santan sistem screw press ... 67

(11)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kelapa yang dalam bahasa latin disebut Cocos nucifera L. merupakan tanaman tropis yang penting bagi negara-negara Asia dan Pasifik. Kelapa disamping merupakan salah satu dari sebelas komoditas andalan perkebunan penghasil devisa bagi negara juga merupakan mata pencaharian jutaan petani, yang mampu memberikan penghidupan puluhan juta keluarganya. Hal ini dikarenakan tanaman kelapa yang juga sering disebut pohon kehidupan (the tree of life) tumbuh dominan di kawasan pantai. Manfaat tanaman kelapa tidak saja

terletak pada daging buahnya yang dapat diolah menjadi santan, kopra dan minyak kelapa, tetapi seluruh bagian tanaman kelapa mempunyai manfaat yang besar bagi manusia terutama dalam menghasilkan produk industri hal ini yang mengakibatkan tanaman tersebut disebut sebagai pohon kehidupan (Suhardiyono, 1987).

Tanaman kelapa merupakan salah satu tanaman serbaguna yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Seluruh bagian pohon kelapa dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia. Buah dari tanaman kelapa ini dapat diolah menjadi berbagai macam produk, salah satunya adalah santan. Santan merupakan cairan yang berwarna putih dan kental, yang diperoleh dengan cara memeras daging kelapa tua segar yang telah diparut atau dihancurkan dengan atau tanpa penambahan air. Dalam industri makanan di Indonesia, peran santan sangat penting baik sebagai penambah aroma, cita rasa dan perbaikan tekstur bahan pangan hasil olahan. Pemanfaatan santan pada umumnya adalah untuk bahan

(12)

campuran masakan baik di rumah tangga, restoran maupun industri rumahan, seperti pembuatan panganan seperti kue.

Dalam proses pemerasan daging kelapa parut untuk menghasilkan santan kelapa, kebanyakan masih menggunakan cara tradisonal (skala industri rumah tangga) sehingga santan yang diperoleh dalam jumlah yang sedikit. Cara tradisional yang dimaksud adalah selama melakukan proses pencampuran kelapa dengan air masih menggunakan tangan. Tetapi proses tersebut dapat mengakibatkan santan yang akan dihasilkan akan cepat basi dikarenakan terkontaminasi oleh tangan selama proses pencampuran. Berdasarkan hasil pengamatan di beberapa pasar Kota Medan, sebagai contoh dari salah satu pedagang kelapa yang berada di Pasar Pringgan,dalam sehari pedagang tersebut mampu memeras kelapa lebih kurang 500 buah. Sebelum pemerasan dilakukan, pedagang melakukan pencampuran kelapa parut dan air dengan menggunakan tangan.

Santan merupakan hasil perasan dari parutan daging buah kelapa dan biasanya tersedia dalam bentuk santan cair, santan kelapa merupakan cairan kental putih yang diperoleh dengan cara mengekstrak daging kelapa baik dengan penambahan air maupun tidak. Komposisi santan kelapa bervariasi tergantung berbagai hal seperti varietas, umur, lingkungan tumbuh kelapa, serta metode ekstraksi. Tingginya kebutuhan masyarakat terhadap produk santan diimbangi juga dengan cepatnya proses pembusukan santan tersebut. Hal ini dikarenakan santan mempunyai kandungan air, lemak dan protein yang cukup tinggi (Srihari, dkk.,2010).

(13)

Menurut penelitian sebelumnya oleh Sinaga (2015) kapasitas efektif dari mesin pemeras santan sistem screw press adalah sebesar 11,25 kg/jam dengan dimensi panjang 96 cm, lebar 55 cm, dan tinggi 117 cm serta tenaga penggerak motor sebesar 2 HP. Melihat besarnya dimensi alat, tenaga motor serta kebutuhan santan pada pasar yang cukup besar. Penulis menduga bahwa kinerja yang dihasilkan oleh mesin ini belum maksimal. Dengan menggunakan motor listrik berdaya 2 Hp, penulis mengasumsikan bahwa tenaga yang dihasilkan motor untuk menggerakkan screw press masih dapat dimaksimalkan untuk menambah kapasitas efektif, meningkat rendemen dan memperkecil persentase bahan tertinggal pada alat. Dimana penulis beranggapan dengan memnambah kecepatan rpm pada screw press akan meningkatkan tekanan pada saat memeras parutan kelapa.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh berbagai diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press terhadap kapasitas efektif, rendemen dan persentase bahan tertinggal di alat.

Hipotesis penelitian

Ho = tidak ada pengaruh antara perbedaan diameter puli terhadap kapasitas efektif, rendemen dan persentase bahan tertinggal di alat

Ha = ada pengaruh antara perbedaan diameter puli terhadap kapasitas efektif, rendemen dan persentase bahan tertinggal di alat.

Batasan Penelitian

Penelitian ini hanya terbatas pada satu komoditi yaitu kelapa.

(14)

Kegunaan Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Sebagai sumber referensi bagi pihak-pihak yang membutuhkan.

3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan terutama yang ingin memanfaatkan alat pemeras santan sistem screw press pada usaha rumah tangga atau industri.

(15)

TINJAUAN PUSTAKA

Sejarah Kelapa

Ada 3 teori menyatakan tentang daerah asal tanaman kelapa. Teori pertama memperkirakan bahwa kelapa adalah salah satu anggota genus Cocos seperti yang tumbuh di Amerika, dan daerah asalnya adalah lembah-lembah Andes di Columbia, Amerika Serikat. Dari sinilah pada zaman prasejarah kelapa menyebar dibawa oleh penjelajah-penjelajah di kawasan Pasifik. Teori kedua beranggapan bahwa kelapa berasal dari daerah pantai kawasan Amerika Tengah, dimana dengan perantaraan arus lautan terbawa dan menyebar ke pulau-pulau Samudera Pasifik. Teori ketiga menyatakan bahwa daerah asal kelapa adalah suatu kawasan di Asia Selatan atau Malaysia atau mungkin Pasifik Barat.

Berlawanan dengan teori kedua, menurut teori ketiga ini dari kawasan terakhir itulah kelapa menyebar ke pantai-pantai barat benua Amerika, terutama pada daerah tropis (Warisno, 1998).

Botani Tanaman Kelapa

Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai:

Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Palmales

Famili : Palmae Genus : Cocos

Species : Cocos nucifera

(16)

Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus yang lain (Suhardiman, 1999).

Kondisi Perkelapaan di Indonesia

Tanaman kelapa merupakan tanaman asli daerah tropis dan dapat ditemukan di seluruh wilayah Indonesia mulai daerah pesisir pantai hingga daerah pegunungan yang agak tinggi. Bagi rakyat Indonesia kelapa merupakan salah satu komoditas terpenting dan merupakan sumber pendapatan yang dapat diandalkan dari pemanfaatan tanah pekarangan. Tanaman kelapa diperkirakan berasal dari Amerika Selatan. Tanaman kelapa telah dibudidayakan di sekitar Lembah Andes

di Kolombia, Amerika Selatan sejak ribuan tahun sebelum masehi (Warisno, 1998).

Santan

Santan adalah cairan yang diperoleh dengan melakukan pemerasan terhadap daging buah kelapa parut. Cara manual pemerasan santan yaitu dengan menggunakan tenaga manusia untuk memeras kain pembungkus yang berisi parutan kelapa. Dengan cara ini diperoleh santan perasan pertama sedikit lebih daripada 50% berat daging buah kelapa parutan mula-mula. Ampas yang dihasilkan masih dapat memberikan sejumlah santan lagi, dengan cara menumbuk ampas tersebut dengan mortar kayu, memeras hasil tumbukan setelah menambah air sesuai dengan proporsi yang dikehendaki (misalnya 2 bagian ampas : 1 bagian air) selanjutnya diperas ulang kemudian hasil yang diperoleh dapat dicampur dengan perasan pertama (Suhardiyono, 1987).

(17)

Menurut Dachlan (1984) untuk memperoleh santan dapat dilakukan dengan berbagai metode. Setiap metode menghasilkan kadar santan yang berbeda‒beda. Hasil ekstraksi santan dipengaruhi oleh cara pemerasannya.

Pemerasan dengan tangan dapat diekstrak santan sebanyak 52,9 %, dengan waring blender sebanyak 61 %, dengan kempa hidrolik sebanyak 70,3 % serta kombinasi ketiganya dapat diperoleh ekstrak santan sebanyak 72,5 %. Komposisi santan berbeda tergantung dari komposisi daging buah kelapa yang digunakan dan jumlah air yang ditambahkan.

Dengan memperbesar tekanan, dapat menaikkan jumlah santan yang diperoleh, walaupun dalam jumlah terbatas. Dibawah ini menunjukkan pengaruh tekanan terhadap santan yang diperoleh seperti yang diyatakan dalam tabel berikut Tabel 1. Pengaruh tekanan terhadap santan yang diperoleh

Tekanan Santan yang diperoleh

Kg/cm² Press tangan

Psi Press tangan

ml/100 gr

daging buah Range

140 2.000 63,7 62,5 – 67,5

350 5.000 73,1 70,0 – 77,5

700 10.000 77,1 75,0 – 82,5

910 13.000 79,0 77,5 - 83,5

Untuk memperoleh santan yang lebih banyak, dilakukan dengan penambahan air.

Walaupun dengan adanya penambahan air atau tidak, jumlah minyak di dalam santan kira-kira sama. Santan yang diperoleh dari proses higienis dapat disimpan dalam keadaan tetap segar dan baik selama 3-4 hari jika ditempatkan ke dalam lemari pendingin segera setelah diekstraksi (Suhardiyono, 1987).

Santan murni secara alami mengandung sekitar 54% air, 35% lemak dan 11% padatan tanpa lemak (karbohidrat ± 6%, protein ± 4% dan padatan lain) yang dikategorikan sebagai emulsi minyak dalam air. Santan kelapa memiliki kadar air, protein dan lemak yang cukup tinggi sehingga santan mudah mengalami

(18)

kerusakan fisik. Hal tersebut dikarenakan pemisahan emulsi menjadi dua fase, yaitu fase kaya minyak (krim) dan kaya air (skim). Pemisahan emulsi tersebut umumnya terjadi dalam waktu 5-10 jam sejak pembuatan santan Hal ini disebabkan oleh kandungan air dan lemak yang tinggi pada santan sehingga emulsi menjadi tidak stabil. Sifat ini merupakan masalah utama pada industri pengolahan santan yang menyebabkan penilaian konsumen terhadap produk menjadi rendah (Tangsuphoom dan Coupland, 2005).

Santan mengandung air, protein serta lemak yang cukup tinggi. Hal ini mengakibatkan santan mudah mengalami kerusakan. Hal ini sesuai pernyataan Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa apabila proses pemerasan kelapa parut menjadi santan tidak higienis maka akan terdapat beberapa bentuk kerusakan yang akan terjadi pada santan yaitu terjadi perubahan aroma dan menguningnya santan.

Kerusakan yang terjadi pada santan dapat berupa pemisahan fase, koagulasi lemak, off flavor maupun oksidasi lemak. Bentuk kerusakan, terutama ketengikan yang paling penting adalah disebabkan oleh oksigen udara terhadap lemak. Secara fisik santan kelapa tidak stabil dan cenderung terpisah menjadi dua fase. Santan kelapa akan terpisah ke dalam fase kaya minyak (krim) dan fase kaya air (skim) dalam waktu 5-10 jam (Jirapeangtong et al., 2008).

Manfaat Santan

Santan adalah cairan putih kental yang dihasilkan dari kelapa yang diparut dan kemudian diperas bersama air. Santan mengandung lemak dan digunakan sebagai perasa yang menyedapkan makanan. Santan penting bagi metabolisme tubuh karena mengandung vitamin-vitamin yang larut dalam lemak, yaitu vitamin

(19)

sejumlah asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Manfaat kesehatan dari santan dikaitkan dengan kandungan asam laurat yang diduga bersifat antibakteri, antifungi, dan antivirus, disamping berkhasiat mengendalikan kolesterol jahat dan bermanfaat bagi kesehatan jantung (Sinaga, 2011).

Beberapa hasil penelitian juga mengungkapkan bahwa konsumsi lemak kelapa dalam diet dapat menormalisasi lemak tubuh, melindungi terhadap kerusakan hati karena alkohol serta memperbaiki sistem kekebalan tubuh. Hal ini tentu saja akan membuat posisi lemak kelapa (termasuk santan) menjadi lebih kompetitif untuk digunakan kembali dalam industri pangan, seperti industri bakery maupun snack food. Bentuk produk olahan/awetan santan seperti tepung

santan, krim santan atau santan kemasan telah cukup populer di masyarakat (Chiewchan, et.all., 2006).

Komponen Mesin Pemeras Santan Kelapa Sistem Screw Press Saluran pemasukan bahan

Saluran pemasukan bahan merupakan lubang tempat untuk memasukkan kelapa parut yang akan diambil santan nya dengan sistem screw press.

Motor listrik

Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor litrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan separti mesin untuk menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996)

(20)

Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik.

Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Selain itu motor listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut:

1. Dapat dihidupkan hanya dengan memutar saklar.

2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan.

3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu mengukur polusi lingkungannya dan membuat ventilasi. Tetapi di ruang yang berbahaya terhadap percikan api, perlu digunakan motor listrik agar tidak terjadi kebakaran (Soenarta dan Furuhama, 2002).

Untuk mendapatkan torsi motor, digunanakan persamaan dibawah ini:

T = 𝟗𝟗,𝟓𝟓𝟓𝟓 × 𝐏𝐏

𝐧𝐧 ………(1)

dimana:

P = Daya motor (watt) T = Torsi (Nm )

n = Running speed (rpm) 9,55 = Konstanta

Konstanta untuk konversi horsepower menjadi foot pounds per menit dan kerja per putaran (work per revolution) menjadi torsi. Angka di atas didapatkan dari percobaan yang dilakukan James Watt untuk mengukur kekuatan kuda dan

(21)

menstandarisasikannya sebagai horsepower. Dalam Satuan Internasional, dinyatakan bahwa 1 HP = 745,7 Watt (Nm/s) (Oberg, et.all., 2004).

Pulley

Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak

lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.

Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di atas 35 m/det). Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya (Stolk dan Kros, 1981).

Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan untuk sabuk penggerak yaitu:

1. Pulley datar, pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja dengan bentuk yang bervariasi.

2. Pulley mahkota, pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit menyudut sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya bermacam-macam menurut kegunaannya.

3. Tipe lain, pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat pada sabuk penggeraknya.

Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:

1. Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.

2. Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk (Mabie and Overirick, 1967).

(22)

Sabuk V

Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekitar alur puli yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1994).

Susunan khas sabuk V terdiri atas :

- Bagian elastic yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.

- Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya

rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut (Smith dan Wilkes, 1990).

Ulir penggerak

Ulir penggerak digunakan untuk meneruskan gerakan secara halus dan merata serta untuk menghasilkan gerakan linear dari gerakan berputar.

Kinematika dari gerakan ulir penggerak sama dengan gerakan kinematika dari baut dan mur, hanya terdapat perbedaan dari geometri dari ulirnya. Sehingga ulir penggerak memberikan aplikasi gerakan, sedang ulir baut dan mur memberikan aplikasi sebagai pengikat. Macam-macam aplikasi dari ulir penggerak :

1. Dongkrak mobil

2. Ulir penggerak pada mesin bubut 3. Ulir penggerak pada mesin pres 4. Tempat tidur rumah sakit

(23)

5. Kontrol reaktor nuklir

6. C klem dan lain sebagainya. (Achmad, 2006).

Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.

Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal- hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros adalah:

1. Kekuatan poros

Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.

Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atasnya.

2. Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.

3. Putaran kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini

(24)

dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagianbagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.

4. Korosi

Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.

5. Bahan poros

Poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin (Sularso dan Suga, 2004).

Bantalan

Menurut Sularso dan Suga (2004), bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros serta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik. Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada:

1. Gerakan bantalan terhadap poros Bantalan luncur dan bantalan gelinding 2. Beban terhadap poros

Bantalan radial, bantalan aksial, dan bantalan gelinding khusus.

Speed reducer

Speed reducer (gearbox) adalah jenis motor yang mempunyai sistem reduksi yang besar. Gearbox bersinggungan langsung ke dalam motor, dan secara bersamaan rangkaian ini mengurangi kecepatan keluaran (output speed). Speed

(25)

reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini untuk mengetahui

nilai output putaran dengan menggunakan speed reducer digunakan persamaan:

I = ^N1

N2 ...(2) dimana:

i = Perbandingan reduksi N1 = Input putaran (rpm)

N2 = Output putaran (rpm)(Nieman, 1982).

Saluran Pengeluaran

Saluran pengeluaran merupakan lubang pengeluaran (output) dari proses pemerasan santan kelapa. Terdapat 2 saluran pengeluaran dari mesin ini yaitu pengeluaran ampas kelapa yang telah diperas serta pengeluaran santan kelapa.

Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian

Menurut Daywin, dkk., (2008), kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh : ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut.

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾 =𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑦𝑦𝐾𝐾𝑦𝑦𝑦𝑦 𝑃𝑃𝐾𝐾𝑃𝑃𝐴𝐴𝐾𝐾 ℎ

𝑊𝑊𝐾𝐾𝑃𝑃𝐾𝐾𝑃𝑃 ………(3)

Menurut Wiraatmadja (1995), adapun cara untuk memperbesar atau memperkecil kapasitas pengirisan yaitu dengan mengubah julmlah mata pisau, rpm alat pengiris atau mengubah tebal irisannya. Perubahan paling mudah

(26)

dilakukan dengan memperbesar atau memperkecil tanpa merubah tebal irisannya adalah dengan merubah rpm yakni dengan menambahkan transmisi, baik dengan pulley atau sprocket dan rantai. Menurut Muinah (2011), analisis korelasi adalah

metode statistika yang digunakan untuk menentukan kuatnya atau derajat hubungan linier antara dua variabel atau lebih. Semakin nyata hubungan linier (garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi derajat hubungan garis lurus antara kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk derajat hubungan garis lurus ini dinamakan koefisien korelasi. Korelasi dilambangkan dengan r dengan ketentuan nilai r tidak lebih dari harga (-1≤ r ≤ 1). Apabila nilai r = -1 artinya korelasi negatif sempurna; r = 0 artinya tidak ada korelasi; dan r = 1 artinya korelasinya sangat kuat.

Table 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r

Interval Koefisien Tingkat Hubungan

0,800 – 1,000 Sangat Kuat

0,600 – 0,799 Kuat

0,400 – 0,599 Cukup Kuat

0,200 – 0,399 Lemah

0,000 – 0,199 Sangat Lemah

Rendemen Alat

Rendemen menyatakan persentase bahan hasil olahan terhadap bahan mentah atau bahan baku yang diolah per satuan berat bahan. Perhitungan rendemen diperlukan untuk mengetahui banyaknya jumlah kebutuhan bahan baku dalam suatu proses industri yang menggunakan alat atau mesin untuk menghasilkan jumlah produk yang diinginkan. Rendemen dapat dihitung dengan membandingkan berat hasil olahan dengan berat bahan baku sebelum dilakukan pengolahan (Lubis, 2008).

(27)

Persentase Bahan Tertinggal

Persentase bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang tidak dapat keluar dari alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan dibuka atau proses pengolahan selesai dilakukan. Bahan yang tidak dapat keluar dari mesin pengolahan membutuhkan tenaga operator untuk mengeluarkannya secara manual. Hal ini menyebabkan efisiensi pengolahan dan biaya produksi meningkat untuk upah operator (Nugraha, dkk., 2012).

(28)

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret hingga bulan April 2017 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Bahan dan Alat Penelitian

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kelapa parut, air, puli 2,3,4, 5 dan 6 inci besi sepi dan sabuk v.

Sedangkan alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat pemeras santan sistem screw press yang dirancang oleh Febrina Medyanti Br Sinaga di Program Studi Keteknikan Pertanian pada tahun 2015, alat tulis, kalkulator, komputer, timbangan, gelas ukur, kamera digital, stopwatch, baskom, mesin bubut, jangka sorong, mata bor, tap, kunci ring, dan kunci pas.

Metodologi Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non factorial dengan satu factor yaitu diameter puli alat pemeras santan sistem screw press, puli yang diuji adalah puli yang terletak di poros reducer dan poros electromotor dengan 5 kali ulangan pada tiap perlakuan.

Faktor diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press yaitu :

R1 = 2 inci R5 = 6 inci

R2 = 3 inci R3 = 4 inci

(29)

Model Rancangan penelitian

Model rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL)

Dimana :

Y_ik ₌µ + Ti +

ɛ

ik………...(4) Yik = Hasil pengamatan dari perlakuan faktor rasio diameter puli pada taraf

ke-I dan pada ulangan ke k µ = Nilai tengah

Ti = Pengaruh perlakuan ke-i.

ɛ

^ik = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan rasio diameter puli pada taraf

ke-I dan ulangan ke-k Pelaksanaan Penelitian

A. Persiapan Bahan dan Alat - Disiapkan kelapa parut.

- Ditimbang bahan yang akan dipres.

- Dibersihkan alat dari kotoran yang menempel.

- Diperiksa alat pada bagian mur dan baut yang mengalami pengenduran.

- Diperiksa puli yang digunakan dan sabuk v yang akan digunakan, yaitu puli pada motor dengan ukuran diameter 2, 3, 4, 5 dan 6 inci.

- Dinyalakan alat, untuk mempersiapkan alat dalam keadaan dapat beroperasi dengan baik.

(30)

B. Prosedur Penelitian

- Dipasang puli pada motor dengan ukuran diameter 2, 3, 4, 5 dan 6 inci dan sabuk v yang sesuai.

- Dihidupkan elektromotor

- Dihidupkan stopwatch bersamaan dengan masuknya bahan sebanyak 2 kg melalui corong masukan (hopper).

- Ditunggu sampai bahan terperas sempurna.

- Ditampung santan dan ampas yang masing-masing terpisah ditempat yang berbeda.

- Dicatat waktu yang dibutuhkan mesin untuk pemerasan santan.

- Dilakukan perlakuan sebanyak lima kali pengulangan.

- Didokumentasi proses pengerjaan.

- Dilakukan pengamatan parameter.

- Dilakukan perlakuan dari awal sampai akhir untuk setiap ukuran diameter puli

Parameter yang Diamati

Adapun parameter yang diamati adalah sebagai berikut:

1. Kapasitas Efektif Alat

Kapasitas Efektif alat yaitu perbandingan antara massa kelapa parut yang akan diperas terhadap waktu pemerasan.

𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐴𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾 =𝑚𝑚𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑃𝑃𝑘𝑘𝐴𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑃𝑃𝑃𝑃𝐾𝐾 (𝑃𝑃𝑦𝑦)

𝑤𝑤𝐾𝐾𝑃𝑃𝐾𝐾 𝑃𝑃 (𝑗𝑗𝐾𝐾𝑚𝑚 ) ………...(5)

2. Rendemen

Rendemen adalah persentase perbandingan antara jumlah santan yang

(31)

𝑅𝑅𝑘𝑘𝑦𝑦𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑘𝑘𝑦𝑦 = 𝐵𝐵𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑃𝑃ℎ𝐾𝐾𝑃𝑃 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑦𝑦𝐾𝐾𝐾𝐾𝑦𝑦 (𝐴𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾𝑘𝑘𝑃𝑃 )

𝐵𝐵𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑤𝑤𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑃𝑃𝑘𝑘𝐴𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑃𝑃𝑃𝑃𝐾𝐾 (𝑃𝑃𝑦𝑦) 𝑥𝑥 100%……….(6) 3. Persentase bahan tertinggal di alat

Perhitungan persentase bahan yang tertinggal dialat dilakukan dengan mengeluarkan bahan yang tertinggal di alat setelah pengepresan dengan cara manual yaitu dengan menggunakan tenaga operator.

Kemudian bahan tertinggal tersebut ditimbang utuk mengetahui berat bahan yang tertinggal di alat. Persentase bahan tertinggal di alat dihitung dengan rumus :

% 𝑏𝑏𝐾𝐾ℎ𝐾𝐾𝑦𝑦 𝐾𝐾𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝐾𝐾𝐴𝐴 = 𝐵𝐵𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾𝑏𝑏𝐾𝐾 ℎ𝐾𝐾𝑦𝑦 𝐾𝐾𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝐾𝐾𝐴𝐴

𝑏𝑏𝑘𝑘𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑃𝑃𝐾𝐾𝐾𝐾𝐴𝐴 𝐾𝐾𝑘𝑘𝐾𝐾𝑘𝑘𝐴𝐴𝐾𝐾 ℎ 𝐾𝐾𝑘𝑘𝑦𝑦𝑦𝑦𝑃𝑃𝐴𝐴𝐾𝐾 ℎ𝐾𝐾𝑦𝑦 𝑥𝑥 100%………..(7)

(32)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh bahwa perlakuan pengujian rasio diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas efektif alat, dan memberikan pengaruh nyata terhadap persentase bahan tertinggal serta pengaruh tidak nyata terhadap rendemen alat. Hasil dari penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Pengaruh diameter puli terhadap parameter yang diamati

Perlakuan Kapasitas efektifitas alat (kg/jam)

Rendemen (%)

Persentase bahan tertinggal

RPM Sebelum Sesudah

R1 15,76 74,15 15,65 12 12

R2 18,30 72,90 15,60 19 19

R3 23,48 70,20 15,50 25 25

R4 31,10 71,30 14,70 30 30

R5 34,75 74,40 12 40 40

Berdasarkan Tabel 3 kapasitas alat terbesar terdapat pada perlakuan R5 dengan ukuran diameter puli 6 inci yaitu 34,75 kg/jam sedangkan nilai kapasitas efektif alat terkecil terdapat pada perlakuan R1 dengan ukuran diameter puli 2 inci yaitu 15,76 kg/jam. Nilai rendemen paling tinggi terdapat pada perlakuan R5 yaitu 77,75% dan perolehan rendemen paling rendah terdapat pada perlakuan R3 dengan ukuran diameter puli 4 inci yaitu 70,50%. Untuk persentase bahan tertinggal, nilai tertinggi terdapat pada perlakuan R1 dengan ukuran diameter puli 2 inci yaitu 15,65%

sedangkan persentase bahan tertinggal terendah terdapat pada perlakuan R5 dengan ukuran diameter puli 6 inci yaitu 12%.

(33)

Kapasitas Efektif Alat Pemeras Santan Sistem Screw Press

Kapasitas efektif alat diperoleh dengan perbandingan massa kelapa parut dengan waktu. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 2 dapat dilihat bahwa perbedaan ukuran diameter puli memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas efektif alat pemeras santan sistem screw press, sehingga diperlukan analisa lanjutan yaitu dengan menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) untuk mengetahui hubungan antar perlakuan.

Tabel. 4 Uji DMRT terhadap kapasitas efektif alat pemeras santan sistem screw press

Jarak DMRT

Perlakuan Rataan Notasi

0.05 0.01 0.05 0.01

- - - R1 15.76 a A

2 1.1792 1.6069 R2 18.30 b B

3 1.2392 1.6869 R3 23.41 c C

4 1.2712 1.7309 R4 31.10 d D

5 1.2990 1.7588 R5 34.75 e E

Keterangan: Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%

Pada Tabel 4 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,05 yaitu kapasitas efektif alat dengan perlakuan R1 berbeda nyata dengan perlakuan R2, R3, R4 dan R5. Begitu pula uji DMRT dengan taraf uji 0,01 yaitu kapasitas efektif alat pada perlakuan R1 berbeda sangat nyata dengan perlakuan R2, R3, R4 dan R5. Perbedaan rasio diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press mempengaruhi kecepatan putaran yang ditransmisikan oleh sabuk v

terhadap screw press menyebabkan kapasitas efektif alat meningkat. Kecepatan screw press yang semakin besar menyebabkan perbedaan kelapa parut yang

masuk melalui saluran pemasukan menjadi cepat didistribusikan kepada bagian pengepresan dan mengalami banyak proses persentuhan (penekanan) terhadap dinding silinder saringan dan dinding pengeluaran ampas, sehingga waktu yang

(34)

dibutuhkan dalam proses pengepresan menjadi lebih singkat dan kelapa parut yang diperas menjadi lebih banyak. Hal ini sesuai dengan literatur Wiraatmadja (1995) cara untuk memperbesar atau memperkecil kapasitas efektif alat salah satunya yaitu dengan merubah rpm. Hubungan antara ukuran diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press terhadap kapasitas efektif alat dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Hubungan diameter puli terhadap kapasitas efektif alat Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa dalam penelitian ini semakin besar ukuran diameter puli pada motor maka kapasitas efektif alat yang dihasilkan semakin tinggi begitu pula sebaliknya, semakin kecil ukuran diameter puli pada motor maka kapsitas efektif alat yang dihasilkan semakin rendah.

Persamaan garis pada gambar terbentuk dari persamaan y = 5.078x + 9.444 disebut dengan persamaan regresi. Persamaan regresi merupakan persamaan yang dapat digunakan untuk melihat bagaimana variabel-variabel saling berhubungan atau dapat diramalkan. Hubungan yang dimaksud adalah antara rasio diameter

y = 5.078x + 9.444 r² = 0.9755

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0 1 2 3 4 5 6

Kapasitas efektif alat (kg/jam)

Diameter puli

(35)

puli dan kapasitas efektif alat, sehingga kita dapat menghitung nilai dari kapasitas efektif alat jika dilakukan perubahan ukuran diameter puli tanpa melakukan pengujian kembali. Dari Gambar 1 diatas juga diperoleh nilai r² = 0.9755 yang merupakan koefisien korelasi. Koefisien korelasi menunjukkan erat atau tidaknya hubungan antara variabel-variabel tersebut. Berdasarkan literatur Muinah (2011) jika nilai koefisien korelasi antara 0,800–1,000 berarti tingkat hubungan antara dua variabel sangat kuat.

Rendemen

Persentase rendemen diperoleh dengan perbandingan berat santan yang diperoleh terhadap berat kelapa parut yang digunakan dikali 100%. Perhitungan rendemen dapat dilihat pada Lampiran 3.

Tabel 5. Data rendemen kelapa parut

Perlakuan Massa Kelapa Parut (Kg)

Santan (Kg)

Rendemen (%)

R1 2 1,48 74,15

R2 2 1,45 72,90

R3 2 1,40 70,20

R4 2 1,42 71,30

R5 2 1,48 74,40

Pada penelitian diperoleh rendemen pada perlakuan pertama (R1) yaitu sebesar 74,15%, rendemen pada perlakuan kedua (R2) sebesar 72,90%, rendemen pada perlakuan ketiga (R3) sebesar 70,20%, Rendemen Pada Perlakuan keempat (R4) sebesar 71,30% dan rendemen pada perlakuan kelima sebesar 74,40%.

Rendemen yang terbesar terdapat pada perlakuan kelima (R5) yaitu 74,40% dan rendemen terkecil yaitu pada perlakuan ketiga (R3) yaitu 70,20%. Dari analisis sidik ragam (Lampiran 3) dapat dilihat bahwa perbedaan rasio diameter puli tidak

(36)

berpengaruh nyata terhadap rendemen yang dihasilkan sehingga tidak perlu untuk melakukan uji DMRT (Duncan Multiple Range Test).

Hubungan antara diameter puli terhadap persentase rendemen alat pemeras santan sistem screw press dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2. Hubungan diameter puli terhadap persentase rendemen alat Berdasarkan Gambar 4 dapat dilihat bahwa dalam penelitian ini didapat nilai koefisien korelasi sebesar r² = 0,034, dimana jika kita lihat pada literatur Muinah (2011) nilai koefisien korelasi tersebut menunjukkan tidak adanya hubungan antara variabel-variabel tersebut. Hal ini dikarenakan pada saat penelitian tidak ditentukan lamanya waktu pengepresan sehingga proses pengoperasian alat pemeras santan sistem screw press akan dihentikan hingga santan yang dikeluarkan melalui lubang saringan pengeluaran membawa gumpalan ampas parutan kelapa serta volume santan yang dikeluarkan sudah sangat sedikit.

y = 0.327x + 74.083 R² = 0.034

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 1 2 3 4 5 6

Rendemen (%)

Diameter Puli

(37)

Persentase Bahan Tertinggal Di Alat

Persentase bahan tertinggal diperoleh dengan perbandingan berat bahan yang tertinggal dialat terhadap berat total kelapa parut dikali 100%. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 4 dapat dilihat bahwa perbedaan ukuran diameter puli memberikan pengaruh nyata terhadap persentase bahan tertinggal di alat pemeras santan sistem screw press. Sehingga analisa Duncan Multiple Range Test (DMRT) dilanjutkan.

Tabel 6. Uji DMRT terhadap persentase bahan tertinggal alat pemeras santan sistem screw press

Jarak DMRT

Perlakuan Rataan Notasi

0.05 0.01 0.05 0.01

- - - R1 15,65 b B

2 1,8880 2,5728 R2 15,60 b B

3 1,9840 2,7008 R3 15,50 b B

4 2,0352 2,7712 R4 14,70 b AB

5 2,0800 2,8160 R5 12,00 a A

Keterangan : Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%

Pada Tabel 6 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,05 yaitu persentase bahan tertinggal dengan perlakuan R1 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R2, R3 dan R4, tetapi perlakuan R1, R2, R3 dan R4 berbeda nyata dengan perlakuan R5. Sedangkan pada taraf uji 0,01 persentase bahan tertinggal dialat dengan perlakuan R1, R2 dan R3 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R4 namun berbeda nyata dengan perlakuan R5, sedangkan R4 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R5. Dari hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa puli terbaik adalah dengan perlakuan R5 yaitu menggunakan ukuran diameter puli 6 inci.

Hubungan antara diameter puli terhadap persentase bahan tertinggal alat pemeras santan sistem screw press dapat dilihat pada Gambar 3 berikut.

(38)

Gambar 3. Hubungan diameter puli terhadap persentase bahan tertinggal Berdasarkan Gambar 5 dapat dilihat bahwa dalam penelitian ini semakin kecil diameter puli maka persentase bahan tertinggal semakin besar, maka dapat disimpulkan perlakuan terbaik adalah R5 yaitu dengan ukuran diameter puli 6 inci. Bahan yang tertinggal di screw press disebabkan karena jarak antar puncak screw press terlalu lebar sehingga banyak bahan yang masih tertinggal. Serta dikarenakan tidak adanya bahan yang mendorong lagi sehingga bahan akan terhenti pada screw press dan tidak dapat diolah lagi.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

0 1 2 3 4 5 6

Persentase bahan tertinggal (%)

Diameter puli

y = -0.82x + 17.15 R² = 0.6974

(39)

KESIMPULAN

Kesimpulan

1. Kapasitas alat dan rendemen tertinggi terdapat pada perlakuan R5 yaitu dengan ukuran diameter puli 6 inci, persentase bahan tertinggal tertinggi terdapat pada perlakuan R1, yaitu dengan ukuran diameter puli 2 inci.

2. Perbedaan ukuran diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press memberikan pengaruh sangat nyata pada kapasitas efektif alat.

3. Berdasarkan uji DMRT, kapasitas efektif alat terbaik terdapat pada perlakuan R5 dengan ukuran diameter puli 6 inci.

4. Perbedaan ukuran diameter puli pada alat pemeras santan sistem screw press memberikan pengaruh tidak nyata pada persentase rendemen alat.

5. Berdasarkan uji DMRT, persentase bahan tertinggal tertinggi terdapat pada perlakuan R1 dengan ukuran diameter puli 2 inci.

6. Secara keseluruhan, perlakuan terbaik yang diperoleh adalah pada perlakuan R5 dengan menggunakan ukuran diameter puli pada motor sebesar 6 inci.

Saran

1. Perlu dilakukan perbaikan konstruksi plat penutup pada rangka mesin sehingga tidak menimbulkan kebisingan yang berlebihan ketika mengoperasikan alat pemeras santan sistem screw press.

2. Diperlukan adanya pengujian lanjutan terhadap jarak puncak antar ulir pada silinder screw press.

(40)

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Z. 2006. Elemen Mesin I. Refika Aditama. Bandung.

Chiewchan, N.; C. Phungamngoen dan S. Siriwattanayothin. 2006. Effect of homogenizing pressure and sterilizing condition on quality of canned high fat coconut milk. Journal of Food Engineering hal: 38-44.

Dachlan, M. A., 1984. Pengembangan Pembuatan Santan Awet. Laporan Majalah Industri Hasil Pertanian. Balai Besar Industri Hasil Pertanian. Bogor.

Daryanto., 1994. Pengetahuan Teknik Bangunan. Rineka Cipta. Malang.

Daywin, F. J., dkk., 2008. Mesin-mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering.

Graha Ilmu, Jakarta.

Djoekardi, D., 1996. Mesin-Mesin Motor Induksi. Universitas Trisakti, Jakarta.

Jirapeangtong, K., S. Siriwatanayothin, dan N. Chiewchan, 2008. Effects of Coconut Sugar and Stabilizing Agents on Stability and Apparent Viscosity of High-Fat Coconut Milk. Journal of Food Engineering 87.

Lubis, H. S. A., 2008. Uji RPM Alat Pengaduk untuk Pembuatan Dodol.

Universitas Sumatera Utara, Medan.

Mabie, H. H and F. W. Overirick., 1967. Mechanics and Dynamic of Machinery.

Jhon Wiley & Sons, Inc., New York.

Muinah, 2011., Analisis Pengaruh Tingkat Pendapatan Dan Tingkat Pendidikan Masyarakat Terhadap Permintaan Produk Asuransi Jiwa. Diakses dari http://usu.ac.id/ [12 Februari 2017].

Nieman, G. 1982. Elemen Mesin: Desain dan Kalkulasi dari Sambungan Bantalan dan Poros. Penerjemah Bambang Priambodo, Erlangga. Jakarta.

Nugraha, B., J. Nugroho, dan N. Bintoro, 2012. Pengaruh Laju Udara dan Suhu Selama Pengeringan Kelapa Parut Kering Secara Pneumatic. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Oberg, Erik. Jones, Franklin D. Horton, Holbrook L. Ryffel and Henry H. 2004.

27^th Edition Machinery’s Handbook. Industrial Press Inc.New York

Sinaga, J. 2011. Pengertian Higiene dan Sanitasi. http://repository.usu.ac.id.pdf [12 Februari 2017].

Smith, H. P., dan Wilkes, L.H. 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani.

UGMPress. Yogyakarta

(41)

Soenarta, N. dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita, Jakarta.

Srihari, E., F. S Lingganingrum, R. Hervita dan H.Wijaya, 2010. Pengaruh Penambahan Maltodekstrin Pada Pembuatan Santan Kelapa Bubuk, Prosiding Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses.

Stolk, J. dan C. Kross. 1981. Elemen Mesin: Elemen konstruksi dari bangunan mesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahman. Erlangga. Jakarta.

Suhardiman, P. 1999. Bertanam Kelapa Hibrida. Penebar Swadaya. Jakarta.

Suhardiyono, L. 1987. Tanaman Kelapa. Kanisius. Yogyakarta.

Sularso dan K. Suga. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.

Pradya Paramitha. Jakarta.

Tangsuphoom, N. and J.N. Coupland. 2005. Effect of heating and homogenization on the stability of coconut milk emulsions. Journal of Food Science. hal:

466-470.

Warisno. 1998. Budidaya Kelapa Kopyor. Kanisius. Yogyakarta.

Wiraatmadja, S., 1995. Alsintan Pengiris dan Pemotong. Penebar Swadaya, Jakarta.

(42)

LAMPIRAN

Lampiran 1. Flowchart pelaksanaan penelitian

Mulai

Dipasang pulley dan v-belt yang sesuai

Ditimbang kelapa parut sebanyak 2 kg

Dihidupkan mesin pemeras santan sistem screw press

Dimasukkan kelapa perut kedalam hooper

Dicatat waktu pemerasan

Ditampung santan dan ampas secara terpisah

Diulangi perlakuan sebanyak 5 kali dengan dengan rasio diameter puli yang berbeda

Pengukuran diameter:

1. Kapasitas efektif alat 2. Rendemen

3. Persentase bahan tertinggal

Selesai

(43)

Lampiran 2. Analisis kebutuhan daya

1. Menghitung daya untuk memutar ulir (P_ulir) - Menghitung kecepatan poros (Vporos)

Dik :

Diameter rata-rata poros (d_m) : 70 mm => r : 0,035 m Jari-jari poros (r) : 0,035 m

Putaran motor listrik (n) : 1440 rpm Perbandingan gear box : 1:60 Maka Putaran poros : ¹

60 x 1440 rpm x ³

5 = 14,4 rpm Dit : Kecepatan poros (Vporos)?

Penyelesaian :

• Kecepatan sudut

ω =

^2πn

60

=

2 (3,14)(14,4 𝑃𝑃𝐾𝐾𝑚𝑚 ) 60

=

^146,324

60

= 1,51 rad/s Maka,

Vporos = ω . r

= 1,51 rad/ s (0,035 m)

= 0,053 m/s

- Menghitung gaya untuk memutar ulir (F_ulir) Dik :

Jarak antar puncak screw (P) : 4,5 cm

(44)

Diameter rata-rata screw (dm): 10 cm Dit :

Gaya untuk memutar ulir (Fulir)?

Penyelesaian:

Sudut kemiringan ulir

∝ = arc tan [ P πdm]

= arc tan3,14 (10 cm )^{4,5 cm}

= arc tan_{31,4 cm}^{4,5 cm}

= arc tan 1,433

∝ = 8 ⁰ Maka,

Fulir = - [^F^p^(Sinα + μ cos α) (μ Sin α - cos α) ]

= - [2143, 5 (Sin 8⁰+ 1,2 cos8⁰) 1,2 sin 8⁰− cos 8⁰

]

= - [2143, 5 (1,32) - 0,823

]

F_ulir= 3438 N

- Menghitung Torsi (Tulir) Dik :

Gaya memutar ulir (F_ulir) : 3438 N Gaya untuk memeras parutan kelapa : 15 N

(45)

Diameter rata-rata screw (dm) : 10 cm Dit :

Torsi ulir (Tulir)?

Penyelesaian:

T = r x F_ulir

= 0,05 m x 3443 N T = 172,15 Nm

- Menghitung daya untuk memutar ulir (Pulir) Dik :

Torsi ulir (T_ulir) : 3438 N Putaran motor listrik (n) : 1400 rpm Dit :

Daya untuk memutar ulir (Pulir)?

Penyelesaian:

(Pulir) = T x

ω

= 172,15 Nm x 1,51 rad/s

= 259,946 watt

Pada penelitian sebelumnya, daya untuk memutar puli 1 dan 2 = 2,188 watt Jadi total daya yang diperlukan = 259,946 +2,188

= 262,13 watt Kemudian, faktor koreksi Fc max : 1,2

Factor koreksi : 1,5

(46)

Pd = 262,13 watt x 1,5

= 393,202 watt

Pada penelitian ini perbandingan puli paling besar ialah 6 : 5 = 1,2 Maka putaran poros = ¹

60 𝑥𝑥 1440 𝑃𝑃𝐾𝐾𝑚𝑚 𝑥𝑥 1,2

= 30 rpm

• Kecepatan sudut

ω =

^2πn

60

=

2 (3,14)(30 𝑃𝑃𝐾𝐾𝑚𝑚 ) 60

= 3,14 rad/s

Maka,

(P_ulir) = T x

ω

= 172,15 Nm x 3,14 rad/s

= 540,551 watt

Daya untuk memutar puli 1 dan 2 : 10 watt Total daya = 540,551watt + 10 watt

= 550,551 watt Pd = 550,551 watt x 1,5

= 810,83 watt

Motor yang digunakan adalah sebesar 2 Hp atau sekitar 1500 watt, dengan asumsi bahwa motor bekerja dengan tingkat efisiensi 80% . Maka, daya output yang

(47)

Kesimpulan = 810,83 watt < 1200 watt

Sehingga penggunaan rasio puli tersebut dapat digunakan.

(48)

Lampiran 3. Data pengamatan kapasitas efektif alat (kg/jam)

Perlakuan Ulangan

Total Rataan

I II III IV V

R1 16 16,13 15,4 15,4 15,76 78,69 15,738

R2 18,3 18,5 18,3 18,2 18,2 91,5 18,3

R3 23,5 23,3 23,3 23,5 23,8 117,4 23,48

R4 29,85 29,41 32,78 31,25 32,25 155,54 31,108 R5 34,48 34,48 33,89 33,89 37,03 173,77 34,754

Data analisis sidik ragam

SK Db JK KT F_hit. F.₀₅ F.₀₁ Perlakuan 4 1323.362 330.840 414.07 ** 2.866 4.4306

Galat 20 15.980 0.799

Total 24 1339.342

Keterangan

** : sangat nyata

* : nyata tn : tidak nyata

1. Perhitungan kapasitas efektif alat a) Rasio puli dengan diameter 2 : 5 inci - Ulangan 1

Kapasitas efektif alat = Massa kelapa parut (Kg) Waktu pengepresan (Jam)

= ^{2 Kg}

0,125 Jam

= 16 kg/jam - Ulangan 2

= ^{2 Kg}

0,124 Jam

(49)

- Ulangan 3

= ^{2 Kg}

0,13 Jam

= 15,4 kg/jam - Ulangan 4

= ^{2 Kg}

0,13 Jam

= ^{2 Kg}

0,126 Jam

= 15,87 kg/jam b) Rasio puli dengan diameter 3 : 5 inci - Ulangan 1

= ^{2 Kg}

0,109 Jam

(50)

= ^{2 Kg}

0,108 Jam

= ^{2 Kg}

0,109 Jam

= ^{2 Kg}

0,11 Jam

= ^{2 Kg}

0,11 Jam

= 18,3 kg/jam c) Rasio puli dengan diameter 4 : 5 inci - Ulangan 1

= ^{2 Kg}

0,085 Jam

(51)

- Ulangan 2

= ^{2 Kg}

0,086 Jam

Kapasitas efektif alat = Massa kelapa parut (Kg) Waktu pengepresan (Jam) = ^{2 Kg}

0,086 Jam

0,085 Jam

0,084 Jam

= 23,8 kg/jam d) Rasio puli dengan diameter 5 : 5 inci - Ulangan 1

(52)

= ^{2 Kg}

0,067 Jam

= ^{2 Kg}

0,068 Jam

= ^{2 Kg}

0,061 Jam

0,064 Jam

= 31,25kg/jam - Ulangan 5

0,062 Jam

= 32,25 kg/jam

(53)

- Ulangan 1

= ^{2 Kg}

0,058 Jam

= ^{2 Kg}

0,058 Jam

= ^{2 Kg}

0,059 Jam

= ^{2 Kg}

0,059 Jam

= 33,89 kg/jam

- Ulangan 5

Kapasitas efektif alat = Massa kelapa parut (Kg)

(54)

= ^{2 Kg}

0,054 Jam

= 37,03 kg/jam

(55)

Lampiran 4. Data pengamatan persentase rendemen alat (%)

Perlakuan Ulangan

Total Rataan

I II III IV V

R1 73.75 74.5 73.5 74 75 370.75 74.15

R2 72.5 74 72.5 72 73.5 364.5 72.9

R3 66 71.5 72.5 71 70 351 70.2

R4 71 72.5 70 72 71 356.5 71.3

R5 73.5 75 76 75 72.5 372 74.4

Data analisis sidik ragam

SK Db JK KT Fhit. F.05 F.01

Perlakuan 4 65.910 16.478 8.048 tn 2.866 4.4306

Galat 20 40.950 2.048

Total 24 106.860

Keterangan

** : sangat nyata

* : nyata tn : tidak nyata 2. Perhitungan rendemen

a) Rasio puli dengan diameter 2 : 5 inci - Ulangan 1

Rendemen = berat santan (kg)

berat awal kelapa parut (kg)

𝑥𝑥 100%

=

^{1,475 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 73,75 % - Ulangan 2

𝑥𝑥 100%

=

^{1,49 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

(56)

= 74,5 % - Ulangan 3

𝑥𝑥 100%

=

^{1,470 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 73,5 % - Ulangan 4

𝑥𝑥 100%

=

^{1,48 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 74 % - Ulangan 5

𝑥𝑥 100%

=

^{1,5 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 75 %

b) Rasio puli dengan diameter 3 : 5 inci - Ulangan 1

𝑥𝑥 100%

=

^{1,45 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 72,5 %

(57)

- Ulangan 2

𝑥𝑥 100%

=

^{1,48 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 74 % - Ulangan 3

𝑥𝑥 100%

=

^{1,45 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 72,5 % - Ulangan 4

𝑥𝑥 100%

=

^{1,44 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 72 % - Ulangan 5

𝑥𝑥 100%

=

^{1,47 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 73,5 %

c) Rasio puli dengan diameter 4 : 5 inci - Ulangan 1

(58)

𝑥𝑥 100%

=

^{1,32 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 66 % - Ulangan 2

𝑥𝑥 100%

=

^{1,43 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 71,5 % - Ulangan 3

𝑥𝑥 100%

=

^{1,45 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 72,5 % - Ulangan 4

𝑥𝑥 100%

=

^{1,42 kg}

2 kg

𝑥𝑥 100%

= 71 % - Ulangan 5