i
PROPOSAL
PENELITIAN DIPA FP UNILA UNIVERSITAS LAMPUNG
UJI KINERJA MESIN PERAJANG UMBI PORANG
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2021
ii DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ii
RINGKASAN iii
BAB 1. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Tujuan Penelitian 1
1.3. Urgensi Penelitian Error! Bookmark not defined.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2
2.1. Porang 2
2.3. Pengering Hybrid 4
2.4. Raod Map Penelitian Error! Bookmark not defined.
BAB 3. METODE 6
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian 6
3.2. Alat dan Bahan 6
3.3. Rancangan Penelitian 6
3.4 Prosedur Penelitian 6
3.5 Pengamatan 6
3.6 Analisis Efesiensi 6
3.7. Tugas Anggota Pengusul 7
BAB 4. RENCANA ANGGARAN BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN 8
4.1. Rencana Anggaran Biaya 8
4.2. Jadwal Penelitian Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA 8
iii RINGKASAN
Porang merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang banyak dibudidayakan karena nilai ekonomisnya tinggi. Umbi porang memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan sebagai bahan pangan utama maupun fungsional.
Olahan umbi porang diantaranya kripik porang, beras imitasi, mie porang, jeli dan olahan lainnya. Salah satu proses pengolahan yang penting adalah proses pembuatan chip umbi porang. pembuatan chip umbi porang dapat dibuat menggunakan mesin perajang. Penelitian ini bertujuan menguji kinerja mesin perajang umbi porang. Penelitian meliputi uji teoritis mesin perajang dan uji aktual mesin perajang umbi porang. Efisiansi dan efektivitas perajangan juga hitung.Kata kunci: pengering hybid, umbi porang, chip umbi porang. Dengan adanya mesin perajang yang efektif dan efisien dapat membantu petani untuk merajang umbi porang menjadi chip umbi porang. Chip umbi porang memiliki nilai ekonomis lebih tinggi dibandingkan dengan umbi porang; dengan adanya mesin perajang diharapkan dapat meningkatkan pendapatan petani porang.
Kata kunci: perajang, chip, umbi porang
1 BAB 1.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia memiliki kekayaan keragaman hayati yang luas termasuk tanaman yang memiliki potensi sebagai sumber pangan, seperti aneka biji-bijian, umbi- umbian dan buah-buahan. Salah satu umbi-umbian yang mudah dibudidayakan dan produksinya tinggi adalah ubi porang. Umbi porang memiliki prospek sebagai bahan pangan utama maupun fungsional. Olahan umbi porang diantaranya kripik porang, beras imitasi, mie porang, jeli dan olahan lainnya. Umbi porang memiliki peluang dukungan terhadap ketahanan pangan secara nasional dan nilai ekonominya tinggi. Harga umbi porang per kilogram adalah Rp 8.000,00 -Rp 13.700,00 [1], sementara harga chip porang kering mencapai Rp 55.000 - Rp 65.000,00; harga ini jauh lebih tinggi dibandingkan dengan singkong; yaitu Rp 650,00 - Rp 1.000,00 [2,3].
Proses pengolahan umbi porang diawali dengan mencuci umbi hingga bersih lalu diiris tipis dengan ketebalan 5 - 7 mm. Irisan umbi kemudian dihamparkan di atas nampan dan dikeringkan sampai kadar air mencapai ±12 %.
Pengeringan di bawah sinar matahari membutuhkan waktu 3 - 4 hari, sementara menggunakan oven hanya membutuhkan 2,5 jam dengan suhu ±80°C. Hasil proses pengeringan ini disebut ‘chip’ atau keripik porang. Chip digiling menjadi tepung selanjutnya dipisahkan antara serbuk manaan dan tepungnya [4-10].
Proses pembuatan cacahan atau chip porang diduga dapat dilakukan dengan menggunakan mesin perajang. Mesin perajang ini perlu diuji kinerja dan efektivitasnya sehingga dapat membantu petani
1.2. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kinerja perang umbi porang. Uji kinerja meliputi uji teoritis, uji actual, efisiensi dan efektivitas perajangan.
2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Porang
Porang (Amorphophallus oncophyllus) adalah tanaman lokal yang umumnya tumbuh di hutan Indonesia (Gambar 1). Umbi tanaman ini banyak mengandung glukomanan yang bermanfaat sebagai bahan pangan fungsional.
Tanaman ini sudah mulai dibudidayakan oleh petani dan di eksport ke China dan Jepang dalam bentuk chip kering [12]. Sementara Konjak Glukomanan (KGM) adalah komponen utama dari konjak yang selama ini digunakan di China, Jepang dan Asia Tenggara sebagai sumber pangan dan obat tradisional [13].
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 1. (a) Tanaman porang, (b) umbi porang, (c) chip umbi porang, dan (d) tepung porang [14,15].
Glukomanan adalah polisakarida dari jenis hemiselulosa yang terdiri atas ikatan rantai galaktosa, glukosa dan manosa. glukomanan dapat diperoleh dari umbi porang (Amorphalus konjak) dengan metode isolasi menggunakan bantuan enzim amylase dimana struktur pati dari bahan akan dipecah menjadi monomer-monomer gula, yaitu galaktosa, glukosa dan manosa [15]. Glukomanan adalah polisakarida dalam famili mannan. Glukomanan terdiri dari monomer β-1,4 α-mannose dan α- glukosa. Glukomanan yang terkandung dalam umbi iles – iles dan porang
3 mempunyai sifat yaitu dapat memperkuat gel, memperbaiki tekstur, mengentalkan, dan lain sebagainya. Saat ini, umbi porang belum dimanfaatkan oleh industri di Indonesia atau masyarakat secara luas sebagai bahan tambahan atau fungsional produk makanan. Hal ini disebabkan masyarakat belum dapat mengolah umbi porang tersebut menjadi bahan pangan yang praktis untuk dimakan. Begitu juga pada industri makanan di Indonesia. Sebaliknya industri yang memanfaatkan glukomanan sebagai bahan baku atau bahan tambahan justru mengimpor tepung glukomanan (konjac flour) dari Jepang.
Glukomanan porang dihasilkan dari tanaman porang yang banyak tumbuh di Indonesia. Glukomanan porang berbeda dengan karakteristik glukomanan konjak, dimana kelarutannnya lebih tinggi (86,43±1,32%) dan derajad asetilasi (13,7%), akan tetapi nilai WHC lebih rendah (34,50±2,32 g air/g glukomanan), viskositas (5400 cps), dan derajad polimerisasi (9,4) dibandingkan dengan glukomanan konjak. Suplementasi glukomanan porang memiliki efek bagus, sehingga glukomanan porang dapat dijadikan sebagai pangan fungsional [12].
Masalah utama dalam pengembangan tepung porang yaitu adanya kalsium oksalat yang menyebabkan rasa gatal, iritasi dan gangguan kesehatan, serta memicu terbentuknya batu ginjal [16]. Optimasi penurunan kalsium oksalat pada proses penepungan untuk memproduksi tepung porang secara mekanis menggunakan stamp mill dan fraksinasi blower [17,18]. Menurut [19] bahwa kalsium oksalat dapat dihilangkan dengan cara pencucian menggunakan banyak air atau dengan cara blanching (pengukusan atau perebusan). Selain itu juga bisa dilakukan dengan perendaman pada larutan garam dan basa, dengan perendaman dalam NaCl 6 jam dan ukuran partikel 60 mesh, ghasilnya menunjukkan nilai rata-rata kalsium oksalat 0,0844%, kadar glukomanan 88,477%, kadar abu 4.1916%, kadar air 9,2597%, lemak 1,7006%, kadar protein 6,1425%, kadar pati 47,3713%, dan serat 11,2041%.
Metode penepungan yang dilakukan dengan hammer mill dapat digunakan untuk memisahkan kalsium oksalat (0,8%) yang menempel kuat dengan dinding sel glukomanan walaupun belum optimal, dimana penepungan dengan stamp mill lebih banyak menurunkan kalsium oksalat dari tepung porang dibanding dengan alat yang lainnya. Untuk dapat menepungkan dengan hammer mill; porang perlu dikecilkan ukurannya (dicacah) dan dikeringkan menjadi chip glukomanan [20].
4 2.3. Mesin perajang
Kriteria mesin perajang umbi porang ini adalah mampu merajang umbi porang dengan kapasitas 250 kg per jam, ketebalan irisan/cacahan kurang dari 1-3 mm. Mesin pencacah atau dikenal dengan chopper terdiri atas rangka, hoper, saluran keluaran, pisau pencacah, poros, motor diesel 7 HP, puli serta sabuk transmisi. Rancangan mesin pencacah bahan pakan ternak ditunjukkan oleh Gambar 2, secara berturut-turut nomor 1 sampai 5 pada gambar adalah hoper, ruang pencacah, saluran keluaran, rangka dan diesel.
Panjang, lebar dan tinggi keseluruhan mesin chopper berturut-turut sebesar 70 cm, 35 cm dan110 cm. Sementara tinggi rangka adalah 80 cm, lebar 35 cm panjangnya 60 cm, agar rangka kokoh maka rangka dibuat dari besi yang didesain dengan ukuran 5x5 cm. Hoper dibuat dari besi plat dengan ketebalan 3 mm. Hoper yang didesain panjangnya 40 cm, lebar 35 cm dan tingginya 20 cm. Saluran keluaran terbuat dari besi plat dengan ketebalan 3 cm, sementara ruang pencacah dirancang melingkar setengah lingkaran dengan jari-jari 30 cm cm, pada ruang penacacah terdapat 4 mata pisau yang dipasang pada poros. Mata pisau terbuat dari besi strip lebar 5 cm dan tebalnya 5 mm, mata pisau ditajamkan pada salah satu sisinya. Poros dudukan pisau terbuat dari besi poros dengan diameter 2 inchi.
Rangka berfungsi sebagai penyangga dan dudukan komponen mesin secara keseluruhan, rangka didesain melebar bagian bawahnya dengan harapan ketika mesin beroperasi tidak terguling. Sementara hoper berfungsi sebagai tempat penampung dan pengumpan bahan pakan ternak ke ruang perajang. Hoper didesain melebar pada ujung atasnya sementara bagian bawahnya menyempit, kondisi ini diharapkan dapat menampung bahan pakan ternak dan mudah mengumpankan serta mudah terpotong atau tercacah bagian bahan pakan ternak yang ada di bawah.
Ruang perajang berfungsi sebagai tempat pisau perajang bekerja memotong umbi porang, ruang pencacah tertutup rapat dengan menggunakan plat besi ketebalan 3 mm sehingga umbi porang dapat terpotong oleh pisau dan dapat tertampung serta akhirnya jatuh ke bawah melalui saluran keluaran. Selain itu, dengan kondisi pencacahan tertutup manjadikan aman bagi operator dari mata
5 pisau. Dalam ruangan pencacah ini terdapat mata pisau yang dipasang pada poros, mata pisau berfungsi sebagai pencacah, sementara poros mata pisau berfungsi sebagai dudukan pisau dan tanaga pengayun pisau. Tenaga pengayun pisau didapatkan dari putaran diesel 7 HP dan ditransmisikan dengan menggunakan mekanisme sabuk dan puli..
Gambar 2. Rancangan mesin perajang umbi porang
35
0 1
0
2 5
3 0
8 0
2 0 3 0 6 5 1
2
3
4
5
60
70 40 55
6 BAB 3. METODE
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian direncanakan mulai Juni 2021 sampai November 2021 bertempat di Laboratorium Daya Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, FP, Unila.
3.2. Alat dan Bahan
Peralatan yang dipergunakan adalah mesin perajang, jangka sorong, dan timbangan digital. Bahan yang digunakan umi porang 10 kg.
3.3. Rancangan Penelitian
Penelitian dilakukan dengan dua perlakuan yaitu pengujian tanpa pengecilan umbi porang dan dengan pembelahan umbi porang. Pengujian tanpa pengecilan atau pembelahan umbi porang dilakukan secara langsung memasukkan umbi porang ke saluran pemasukan; sementara pengecilan ukuran umbi porang dilakukan dengan membelah umbi porang menjadi 4 bagian.
3.4 Prosedur Penelitian
Proses uji kinerja mesin perajang (Chopper) umbi porang didahului dengan penyiapan umbi porang; masing-masing perlakuan menggunakan 10 kg umbi porang. Perlakukan pertama dengan memasukkan umbi porang, dicacat waktu memulai dan mengakhir proses perangan, dan dilakuka penimbangan berat awal umbi porang dan berat akhir umbi porang. Sementara perlakuan kedua sama, hanya saja umbi porang tidak dibelah.
3.5 Pengamatan
Pengamatan meliputi kapasitas teoritis dan kapasitas aktual; kapasitas aktual dirumuskan:
Ka = w/t ……… (1) Dimana w adalah Ka adalah kapasitas lapang actual, w adalah berat chip umbi porang dan t adalah waktu perangan umbi porang.
3.6 Analisis Efesiensi
Analisis meliputi laju pengeringan, perubahan kadar air, energi yang digunakan, energi listtrik, energi matahari dan efisiensi pengeringan. Formula untuk menghitung efisiensi mesin perajang adalah sebagai berikut:
7
% x100%teoritis kapasitas
aktual kapsitas Efisiensi
... (2)
3.7. Tugas Anggota Pengusul
Tim peneliti terdiri atas tiga orang; memiliki keahliaan rancang bangun alsintan, dan ujicoba mesin. Ketua peneliti bertugas melakukan pembuatan/perakitan dan menguji kinerja mesin perajang chip ubi porang, membuat laporan dan membuat artikel ilmiah. Sementara Anggota Tim melakukan kajian parameter penelitian yang diukur, meliputi kapasitas teoritis, kapasitas aktual, dan efisiensi perajangan dan Anggota Tim Kedua melakukan kajian mutu chip umbi porang khususnya efektivitas perajangan dan membantu menyiapkan data laporan serta membuat artikel yang dipresentasikan pada seminar yang diselenggarakan oleh LPPM Unila.
8 BAB 4. RENCANA ANGGARAN BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN
4.1. Rencana Anggaran Biaya
Anggaran biaya pelitian disajikan pada Tabel 1; biaya yang diusulkan besarnya Rp 7.500.000,00 dipergunakan sebagai upah pelaksana, biaya bahan, dan pelaporan.
Tabel 1. Anggaran biaya penelitian
No Kegiatan Unit Harga Satuan Jumlah
A Upah Tim Pelaksana Upah Pelaksana 1 Pengambilan data
perlakuan 1
12 kali 75.000,00 900.000,00
2 Pengambilan data perlakuan 2
12 kali 75.000,00 900.000,00
3 Analisis data 1 orang 2.000.000,00 2.000.000,00 4 Setting alat perajang 1 orang 500.000,00 400.000,00
Sub Jumlah 4.200.000,00
B Peralatan dan Bahan
1 Umbi porang 20 kg 10.000,00 2.000.000,00
Sub Jumlah 2.000.000,00
C Pelaporan dan Lain-Lain
1 Kertas A4 4 rem 50.000,00 200.000,00
2 Tinta Refill Color 1 buah 375.000,00 375.000,00 3 Tinta Refill Black 1 buah 375.000,00 375.000,00
4 Jilid Laporan 10 buah 35.000,00 350.000,00
Sub Jumlah 1.300.000,00
Total Biaya 7.500.000,00
9 B. Jadwal Penelitian
Jadwal penelitian tertera pada Tabel 2. Kegiatan penelitian meliputi setting alat, uji kinerja dan analisis data.
Tabel 2. Jadwal kegiatan penelitian
No Kegiatan Bulan
1 2 3 4 5
1 Penelitian pendahuluan 2 Penyiapan peralatan dan
bahan
3 Uji kinerja perajang
4 Pengolahan data
penyimpanan 5 Evaluasi program 6 Penyusunan laporan
10 DAFTAR PUSTAKA
[1] Balitkabi. 2021. Kabar Porang dari Pule, Trenggalek. http://balitkabi.litbang.
pertanian.go.id/berita/kabar-porang-dari-pule-trenggalek/ [diakses: 1 Maret 2021].
[2] Dinas Ketahanan Pangan, Tanaman Pangan dan Hortikutura Provinsi Lampung. 2021. Ini Hasil Kesepakatan Pengusaha dan Petani Singkong di Lampura. https://dinastph.lampungprov.go.id/detail-post/ini-hasil- kesepakatan-pengusaha-dan-petani-singkong-di-lampura. [diakses: 1 Maret 2021].
[3] Jaya DH. 2020. Usulan Harga Terendah Singkong Pemkab Lamtim Tunggu Respons Pengusaha. https://www.lampost.co/berita-usulan-harga-terendah- singkong-pemkab-lamtim-tunggu-respons-pengusaha.html. [diaksses: 2 Maret 2021].
[4] Aryanti N, Abidin KY. 2015. Ekstaksi Glukomana dari Porang Lokal (Amorphophallus oncophyllus dan Amorphophallus muerelli blume).
Metana. Vol.11, No.1:21-30.
[5] Faridah A, Sutrisno A, Susilo B. 2012. Optimasi Produksi Tepung Porang dari Chip Porang Secara Mekanis dengan metode Permukaan Respon. Jurnal Teknik Industri. Vol. 13, No. 2:158–166.
[6] Hermanto MB, Widjanarko SB, Suprapto W, Suryanto A. 2019. The Design and Performance of Continuous Porang (Amorphophallus muelleri Blume) Flour Mills. The Journal on Advance Engineering and Technology. Vol.9, No.6: 2021-2027.
[7] Nurlela, Andriani D, Arizal R. 2020. Ekstraksi Glukomanan dari tepung Porang (Amorphophallus muelleri Blume) dengan Etanol. Sains dan Terapan Kimia. Vol.14, No.2: 88-98.
[8] Setiawati E, Bahri S, Razak AR. 2017. Ektraksi Glukomanan dari Umbi Porang (Amorphophallus paeniifolius (Dennst.) Nicolson). Kovalen. Vol.3, No.3: 234-241.
[9] Sitompul MR, Suryana F, Bhuana DS, Mahfud. 2018. Ekstraksi Asam Oksalat Pada Umbi Porang (Amorphophallus Oncophyllus) dengan Metode Mechanical Separation. Jurnal Teknis. Vol.7, No.1: 135-137.
[10] Suharto, Suryanto, Sarana, Teguh BS. 2018. Rancang Bangun Pencuci Umbi Porang untuk Meningkatkan Kinerja Pengolahan Porang. Jurnal Teknologi Terapan. Vol. 4, No.3: 108-112.
11 [11] Sari IN, Warji, Novita DD. 2014. Uji Kinerja Alat pengering Hibrid Tipe Rak pada Pengeringan Chip Pisang Kepok. Jurnal Teknik Pertanian Lampung.
Vol.3, No.1: 59-68.
[12] Harmayani E, Aprilia V, and Marsono Y. 2014. Characterization of Glucomannan from Amorphophallus on Cophyllusand Its Prebiotic Activity in Vivo. Carbohydrate Polymers. 112(2014):475–479.
[13] Sari , Suharyati. 2015. Tumbuhan Porang: Prospek Budidaya sebagai Salah Satu Sistem Agroforestry. Info Teknis EBONI. Vol. 12 No. 2: 97 - 110 [14] Sari PP, Cahyono, PA, Ernes. 2019. Pemberdayaan Masyarakat Jembul
dengan Teknologi Tepat Guna Pengolahan Chips Porang dalam meningkatkan Daya Saing. International Journal of Community Service Learning. Vol.3, No.4: 244-251.
[15] Xionga Z, Zhoua W, Suna L, Lia X, Zhaoa D, Chena Y, Lia J, Maa G, Sua Z.
2014. Konjac Glucomannan Microspheres for Low-cost Desalting of Protein Solution. Carbohydrate Polymers. 111(2014):56–62.
[16] Afriyani YD, Nirmala A, Aryanti N. 2013. Pemisahan Konjak Glukomanan Menggunakan Membran Ultrafiltrasi. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri.
2(4):164-169.
[17] Natalia ED, Widjanarko SB, Ningtyas DW. 2014. Uji Tosisitas Akut Tepung Glukomanan (A. muelleri Blume) Terhadap Nilat Kalium Tikus Wistar.
Jurnal Pangan dan Agroindustri. 2(1):132-136.
[18] Faridah A, Widjanarko SB, Sutrisno A, Susilo B. 2012. Optimasi Produksi Tepung Porang dari Chip Porang Secara mekanis dengan Metode Permukaan Respon. Jurnal Teknik Industri. 13(2): 158–166.
[19] Iskandar M, Sanjaya TF, Kunarto B, Wahjuningsih SB. 2013. Kombinasi Lama Perendaman dalam Natrium Khlorida dan Ukuran partikel (Mesh) Terhadap Glukomanan, Kalsium Oksalat dan Serat Makan Tepung Umbi Porang (Amorphophallus onchophyllus). Jurnal Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian. 9(2):16- 23.
[20] Widjanarko SB, Widyastuti E, Rozaq FI. 2015. Pengaruh Lama Penggilingan Tepung Porang Metode Ball Mill. Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 3, No 3: 867-877.
