Uji Kinerja dan Analisis Ekonomi Mesin Penyosoh Hanjeli (Coixlacrymajobi L) TEP-0519

(1)

doi https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2021.009.01.07

Uji Kinerja dan Analisis Ekonomi Mesin Penyosoh Hanjeli

(Coixlacryma-jobi L) TEP-0519

Raka Rabean Alifazza

1

_{, Asep Yusuf}

2

_{, Wahyu Kristian Sugandi}

2

_{, Ahmad Thoriq}

2 1_{Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran}

2_{Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran}

email: raka14006@mail.unpad.ac.id RIWAYAT ARTIKEL Disubmit 2 November 2020 Diterima 31 Maret 2021 Diterbitkan 1 April 2021 ABSTRAK

Ketersediaan sumber pangan menjadi salah satu masalah utama di dunia, khususnya di negara berkembang termasuk Indonesia. Salah satu serealia yang potensial dan memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan yaitu hanjeli (Coix lacryma- Jobi L.). Selama ini pemanfaatan hanjeli masih terbatas pada pembuatan olahan pangan tradisional seperti bubur, tape, dan nasi hanjeli. Masalah dalam pemanfaatan biji hanjeli adalah kulit luarnya yang keras, sehingga sulit untuk dipecahkan. Laboraturium Alat dan Mesin Pertanian Unpad telah merancang mesin penyosoh hanjeli TEP-4 dengan kapasitas 1.31 kg/jam dengan efisiensi mesin 31.43%. Kemudian dilakukan modifikasi pada tahun 2019 menjadi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kinerja dan analisis ekonomi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 untuk mengetahui kelayakan mesin secara kinerja dan ekonomis. Hasil pengujian menunjukan nilai kapasitas aktual 48.156 kg/jam, efisiensi mesin 95%, kebutuhan daya aktual 0.620 kW, energi spesifik 46.462 kJ/kg, rendemen penyosohan 80.260%, tingkat kebersihan sosohan 79.975%, tingkat getaran 4.673 m/s sampai dengan 6.913 m/s, tingkat kebisingan 85.367 dB. Hasil analisis ekonomi menunjukan biaya pokok produksi penyosohan sebesar Rp 1 058.92/kg, titik impas usaha setelah memproduksi 16 024.069 kg hanjeli, nilai NPV > 0 yaitu Rp 1 155 243 550.00, B/C ratio > 1 yaitu 4.574, nilai IRR > suku bunga MARR (7%) dengan nilai IRR yaitu 39.325%, dan periode pengembalian modal pada awal tahun pertama (0.042 tahun). Berdasarkan hasil uji, mesin ini dapat menyosoh hanjeli sesuai SNI dan layak secara ekonomi.

KATA KUNCI

Analisis ekonomi; hanjeli; mesin penyosoh; uji kinerja

doi https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2021.009.01.07

1. Pendahuluan

Ketersediaan sumber pangan menjadi salah satu masalah utama di dunia, khususnya di negara berkembang termasuk Indonesia. Hal ini terjadi karena fluktuasi harga pangan yang sangat bergantung pada cuaca, serta jumlah penduduk dunia yang terus bertambah. Faktor penyebab utama kerawanan pangan di Indonesia yaitu ketergantungan masyarakat terhadap bahan pangan beras. Dilain pihak, Indonesia sebenarnya memiliki potensi

(2)

yang sangat besar dalam pengembangan sumber bahan pangan alternatif (non beras), seperti sorgum, jali (hanjeli), jawawut (milet), ubi-ubian dan pangan penghasil karbohidrat lainnya [1].

Salah satu serealia yang potensial dan memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan yaitu hanjeli (Coix

lacryma- Jobi L.). Tanaman berbiji monokotil ini, merupakan serealia dari ordo Glumifora, family Poaceae, dimana

selain sebagai pangan juga dapat dimanfaatkan untuk pakan, obat dan bahan baku industri kerajinan [2]. Selama ini pemanfaatan hanjeli masih terbatas pada pembuatan olahan pangan tradisional seperti bubur, tape, dan nasi hanjeli. Untuk memberikan nilai tambah pada produk olahan hanjeli, maka hanjeli dapat dijadikan tepung. Tepung merupakan produk setengah jadi yang lebih mudah diolah, baik sebagai bahan tunggal maupun campuran menjadi makanan olahan. Untuk menjadi tepung, tahapan dalam proses penepungan hanjeli yaitu: pengeringan, pemecahan kulit luar, penyosohan lapisan alcuron, pemisahan beras hanjeli dari dedak, dan penggilingan [3].

Masalah dalam pemanfaatan biji hanjeli adalah kulit luarnya yang keras, sehingga sulit untuk dipecahkan. Selama ini, untuk pengupasan dan penyosohan masih dilakukan secara manual yaitu ditumbuk dengan alu di dalam lesung, dimana akan ada kemungkinan besar terjadi kerusakan pada biji hanjeli akibat penumbukan dan bercampur dengan pecahan dari kulit hanjeli tersebut. Pengembangan mesin penyosoh hanjeli masih jarang dilakukan, umumnya petani memodifikasi mesin penyosoh padi atau biji-biji lainnya untuk menyosoh hanjeli [4]. Salah satu biji-bijian yang memiliki karakteristik fisik menyerupai hanjeli adalah sorgum. Wijaya [5] melakukan modifikasi mesin penyosoh sorgum TEP-3 menjadi mesin penyosoh hanjeli namun kinerja mesin belum optimal karena kapasitas aktual yang didapat hanya sebesar 38.78 ± 0.47 kg/jam; efisiensi mesin sebesar 96.14%; rendemen yang didapat sebesar 38.78 ± 0.46 kg/jam dengan presentasi biji hanjeli tersosoh utuh 10.4%, biji hanjeli tersosoh pecah 65.64%, dan biji hanjeli tidak tersosoh 23.97%; tingkat kebersihan hasil sosohan 94.54% telah bersih dari dedak [5] [8]. Selanjutnya Itasari [6] melakukan rancang bangun mesin penyosoh hanjeli TEP-4, namun hasil pengujian mesin menunjukan kapasitas aktual yang dimiliki 1.31 kg/jam; efisiensi mesin 31.43%; rendemen penyosohan 22.00. Kemudian Susanti [7] memodifikasi mesin penyosoh hanjeli, namun pengujian belum menyeluruh dan mencerminkan kinerja mesin sehingga perlu diuji kinerjanya, selain itu belum dilakukan uji tingkat kebersihan dan analisa kelayakan ekonomi, maka pada penelitian ini akan dilakukan hal-hal tersebut.

2. Metode Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2020 di Bengkel Alat Mesin Pertanian, Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran Kecamatan Jatinangor Kabupaten Sumedang, Jawa Barat. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 clamp on meter, Jangka sorong, meteran, soundlevel

meter, stopwatch, tachometer, timbangan digital, vibration meter, mini studio photo, software Matlab. Bahan yang

digunakan pada penelitian ini adalah 10 kg biji hanjeli.

(3)

Tahapan pelaksanaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Uji Kinerja

Uji Kinerja yang dilakukan untuk mengevaluasi kemampuan mesin saat beroperasi. Parameter uji kinerja yang akan diuji yaitu kapasitas teoritis, kapasitas aktual, efisiensi mesin, rendemen penyosohan, pengujian daya, energi spesifik, tingkat kebisingan, getaran, dan beban kerja fisik operator. Pengujian mesin bertujuan untuk mengetahui kesesuaian fungsi mesin dan komponen penyusunnya dibandingkan dengan fungsi yang diinginkan pada kriteria perancangan. Ada dua jenis pengujian yang dilakukan yaitu pengujian tersebut adalah sebagai berikut:

Pengujian mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 dilakukan saat tidak ada beban dan saat ada beban. Pengujian mesin tanpa beban merupakan pengujian dimana mesin beroperasi tanpa hanjeli pecah kulit sedangkan proses pengujian mesin dengan beban dilakukan ketika katup pengumpan pada hopper dibuka sehingga biji hanjeli pecah kulit mengalir ke dalam ruang penyosoh. Pengukuran selesai ketika pada hopper dan ruang penyosoh sudah tidak terdapat biji hanjeli sosohan.

Parameter yang diuji menggunakan alat yaitu kebisingan, getaran, kecepatan putar dan daya mesin. Tahapan-tahapan pengujian saat ada beban dimulai dengan memasukan hanjeli 2 kg setiap satu ulangan ke dalam hopper. Menghidupkan mesin penyosoh hanjeli. Membuka katup pengumpan hopper. Kemudian dilakukan pengukuran meliputi pengukuran kecepatan rol penyosoh, kebutuhan daya, kebisingan dan getaran, dan proses penyosohan selesai. Mencatat waktu yang dibutuhkan dalam satu kali proses penyosohan. Dan matikan mesin. Dan proses selanjutnya menimbang hasil (biji tersosoh utuh dan pecah). Begitupun pengujian tidak ada beban perbedaannya hanya tidak memasukkan bahan biji hanjeli. Tetapi parameter yang diukur sama yaitu kecepatan rol penyosoh, kebutuhan daya, kebisingan dan getaran.

b. Pengolahan Data

Pada tahap ini meliputi variabel yang diuji, meliputi:

1) Kapasitas teoritis mesin penyosoh hanjeli. Variabel yang akan diukur antara lain: densitas bahan, luas area penyosohan, kapasitas yang diharapkan, dan kecepatan putar penyosohan. Parameter yang dihitung antara lain: kapasitas teoritis sistem batch dan sistem kontinyu mesin penyosoh dihitung menggunakan Persamaan 1:

𝐾𝑡 = 𝜌 .𝜋.𝑙.(𝑟02− 𝑟12).60

𝑡 (1)

2) Kapasitas aktual mesin penyosoh. Variabel yang akan diukur antara lain: berat biji hanjeli hasil penyosohan dan lama waktu penyosohan. Parameter yang akan dihitung antara lain: kapasitas aktual mesin penyosoh dihitung menggunakan Persamaan 2:

Ka = Mk60_tk (2)

3) Efisiensi mesin penyosoh. Variabel yang akan diukur antara lain: kapasitas penyosohan secara aktual dan secara teoritis. Parameter yang akan dihitung antara lain: efisiensi mesin penyosoh dapat dihitung menggunakan Persamaan 3:

Ef =Ka_Kt100% (3)

4) Energi Spesifik. Variabel yang akan diukur antara lain: daya aktual dan kapasitas aktual mesin. Parameter yang akan dihitung antara lain: energi spesifik penyosohan dapat dihitung menggunakan Persamaan 4:

(4)

Wes= 3600 J

jam W x P

Ka (4)

5) Rendemen Penyosohan. Variabel yang akan diukur antara lain: berat hanjeli yang sudah disosoh dan berat hanjeli yang dimasukkan ke dalam hopper penyosoh. Parameter yang akan dihitung antara lain: rendemen penyosohan dapat dihitung menggunakan Persamaan 5:

𝑅𝑘 = 𝑚𝑡

𝑚𝑖𝑛100% (5)

c. Analisis Tingkat Kebersihan

Analisis tingkat kebersihan dilakukan pada hasil penyosohan biji hanjeli menggunakan mesin penyosoh hanjeli TEP-0519. Analisis tingkat kebersihan dilakukan dengan menggunakan software Matlab. Teknis pengolahan data sebagai berikut:

1) Mengambil citra masing-masing sampel bahan pada hasil penyosohan biji hanjeli, menggunakan kamera dan mini studio foto.

2) Merancangcode (coding) pada software Matlab.

3) Coding yang telah dirancang mengubah gambar hasil pengambilan citra diubah menjadi monochrome (warna hitam putih) dengan menggunakan nilai threshold sebesar 0.6. Warna hitam mewakili luas bahan yang belum tersosoh (kotor), sedangkan warna putih mewakili luas bahan yang sudah tersosoh (bersih). 4) Pengukuran warna hitam dan putih dilakukan dengan analisa jumlah pixel.

d. Analisis Ekonomi

Analisis kelayakan ekonomi dari mesin penyosoh hanjeli TEP-0519adalah dengan melakukan perhitungan terhadap aspek biaya. Aspek biaya yang dimaksud adalah biaya dari rangkaian penyosohan hanjeli. Adapun beberapa rincian dari parameter yang akan dihitung dalam analisis ekonomi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 adalah sebagai berikut:

1) Perhitungan Biaya Tetap. Perhitungan mengenai biaya tetap adalah meliputi biaya penyusutan, biaya perawatan dan pemeliharaan, bunga modal, dan biaya pajak dengan menggunakan Persamaan 6

BT = D + H + M + I + L (6)

2) Perhitungan Biaya Variabel. Biaya Variabel dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 7 BV = Bop + Bl+Bkr+Bbhn (7)

3) Perhitungan Titik Impas Usaha (Break Event Point). Nilai terhadap perhitungan titik impas usaha dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 8

BEP = 𝐵𝑇

(𝐻𝑃−𝐵𝑉) (8)

4) Perhitungan Periode Modal Kembali (Pay Back Period). Nilai terhadap periode uang kembali dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 9

PBP = 𝒊𝒏𝒗𝒆𝒔𝒕𝒂𝒔𝒊 𝒂𝒘𝒂𝒍

(5)

5) Perhitungan Nilai Tunai Bersih (Net Present Value). Nilai tunai bersih dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 10

NPV = ΣPV Pendapatan – ΣPV Pengeluaran (10)

6) Perhitungan Rasio Manfaat dan Biaya (Benefit Cost Ratio). Nilai rasio manfaat dan biaya dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

BCR = (_{Σ Nilai pengeluaran}ΣNilai pendapatan)≥1 (11)

7) Tingkat Suku Bunga Pengembalian Modal (Internal Rate of Return). Nilai terhadap tingkat suku bunga pengembalian modal dapat dihitung menggunakan Persamaan 12

IRR = i1 – NPV1 (𝑖2−𝑖1)

(𝑁𝑃𝑉2−𝑁𝑃𝑉1) (12)

3. Hasil dan Pembahasan 3.1. Uji Kinerja Mesin

3.1.1. Kapasitas Teoritis Mesin

Kapasitas teoritis merupakan jumlah bahan yang Kapasitas teoritis merupakan jumlah bahan yang mampu diproses mesin penyosoh hanjeli per satuan waktu (selama satu jam) yang dihitung secara teoritis (rumus). Kapasitas teoritis penyosohan dalam hal ini dianalogikan sebagai aliran massa (fluida). Perhitungan kapasitas teoritis mesin dengan sistem batch ada pada persamaan berikut:

𝜌 = 𝑚 𝑣 = 0.965 0.000001 x 0,001 = 965 kg/m3 Kt = ρ .π.l.(ri2− r02) t x 60 menit 1 jam = 965 × π × 0.50 × (0.0832₂ 2− 0.07622) x 60₁ = 50.761 kg/jam.

Diperoleh nilai kapasitas sebesar 50.761 kg/jam, besarnya kapasitas teoritis sistem batch dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah densitas kamba biji hanjeli terkupas semakin besar nilai densitas kamba maka semakin besar kapasitas teoritis yang didapat; volume ruang penyosoh, semakin besar volume maka semakin besar pula kapasitas teoritis yang didapat; dan waktu penyosohan, semakin lama waktu penyosohan yang dilakukan, maka semakin besar pula kapasitas teoritis yang didapat [8]. Berdasarkan hasil pengukuran, hanjeli terkupas memiliki kerapatan kamba sebesar 965 kg/m3_{, dan waktu penyosohan selama 2 menit.}

3.1.2. Kapasitas Aktual Mesin

Kapasitas aktual mesin menggunakan sistem batch merupakan banyaknya bahan yang keluar dari mesin setelah mengalami proses penyosohan persatuan waktu. Kapasitas aktual diperoleh berdasarkan biji hanjeli yang diproses per satuan waktu. Biji hanjeli terkupas yang dimasukkan ke dalam hopper sebanyak 2 kg dalam satu kali proses

(6)

penyosohan. Hasil perhitungan rata-rata kapasitas aktual dan perhitungan lengkap disajikan pada persamaan berikut: Ka = 𝑊 𝑡 =_{0.033 𝑗𝑎𝑚}1.559 𝑘𝑔 Ka = 46.770 kg/jam Rata-rata Ka = 𝐾𝑎1+𝐾𝑎2+𝐾𝑎3+𝐾𝑎4+𝐾𝑎5 5 = 46.770+44.070+50.100+42.540+48.390 5 = 46.374 kg/jam

Berdasarkan data pada perhitungan tersebut, rata-rata nilai kapasitas aktual mesin sebesar 46.374 kg/jam. Nilai ini sedikit lebih kecil jika dibandingkan dengan kapasitas teoritis mesin yaitu 50.761 kg/jam. Kapasitas aktual lebih kecil dari kapasitas teoritis dakibatkan oleh jumlah biji hanjeli yang tersosoh sempurna lebih sedikit dibandingkan jumlah biji hanjeli yang dimasukkan kedalam katup pengumpan. Massa yang hilang berupa massa dari kulit ari yang terkupas dan adanya juga biji hanjeli yang tidak tersosoh.

3.1.3. Efisiensi Mesin

Efisiensi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 diperoleh dari perbandingan antara kapasitas aktual dengan kapasitas teoritis mesin. Hasil dari perhitungan efisiensi mesin terdapat pada Tabel 13. Nilai kapasitas aktual yang lebih besar dibandingkan kapasitas teoritis menghasilkan efisiensi mendekati nilai 100%. Perhitungan efisiensi mesin tersaji pada persamaan berikut:

Rk= Ka Kt x 100% Rk= 46.770 50.761 x 100% = 92% Rata-rata Rk = 𝑅𝑘1+𝑅𝑘2+𝑅𝑘3+𝑅𝑘4+𝑅𝑘5 5 = 92%+87%+99%+84%+95%₅ = 91%

Rata-rata nilai efisiensi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 adalah sebesar 91%. Nilai efisiensi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 telah melampaui batas efisiensi SNI yaitu 85%, sehingga mesin ini lolos uji kinerja pada parameter efisiensi.

3.1.4. Kebutuhan Daya Aktual

Kebutuhan daya aktual untuk proses penyosohan hanjeli diukur dengan menggunakan alat clamp on meter yang dapat mengukur besarnya daya yang dibutuhkan secara listrik. Pada pengukuran daya aktual ini digunakan motor litrik 3 Hp sebagai tenaga penggerak mesin, pengukuran kebutuhan daya dilakukan pada saat kondisi mesin diberikan beban dan tanpa beban. Rata-rata kebutuhan daya mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 pada saat kondisi tanpa beban adalah sebesar 0.510 kW, sedangkan pada saaat diberikan beban kebutuhan daya rata-rata yang

(7)

dihasilkan adalah sebesar 0.620 kW atau setara 0.831 Hp. Hal ini menunjukan bahwa terjadi peningkatan kebutuhan daya sebagai akibat adanya daya yang berkerja untuk proses penyosohan biji hanjeli sebagai beban mesin.

3.1.5. Energi Spesifik Penyosohan

Energi spesifik penyosohan dapat didefinisikan sebagai besarnya energi yang diperlukan untuk penyosohan kulit ari biji hanjeli per satu kilogram. Dengan diketahui besarnya kebutuhan daya pentosohan dan kapasitas penyosohan aktual mesin. Berdasarkan perhitungan energi spesifik mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 sebesar 46.462 kJ/kg. Besarnya energi spesifik dipengaruhi dan berbanding lurus dengan daya aktual mesin yang berarti semakin besar daya yang diperlukan untuk menyosoh semakin besar pula energi spesifik mesin untuk menyosoh biji hanjeli per satu kilogram. Selain itu, energi spesifik juga dipengaruhi oleh kapasitas aktual, yang dimana hubungannya berbanding terbalik, sehingga semakin besar kapasitas aktual sebuah mesin, maka semakin kecil pula energi spesifik yang diperlukan. Data hasil perhitungan energi spesifik penyosohan disajikan pada persamaan berikut:

W = 3600 x P Ka W = 3600 x 0.626 46.770 = 48.185 kJ/kg Rata-rata W = 𝑊1+𝑊2+𝑊3+𝑊4+𝑊5₅ = 48.185+50.075+44.838+43.312+45.092₅ = 46.62 kJ/kg 3.1.6. Rendemen Penyosohan

Pengujian rendemen mesin dilakukan untuk mengetahui perbandingan besarnya hanjeli tersosoh dengan massa

input hanjeli yang disosoh. Semakin tinggi nilai rendemen maka semakin baik kinerja mesin, karena kehilangan

bahan selama proses penyosohan sangat sedikit begitupun sebaliknya. Rendemen mesin penting untuk diketahui, karena kaitannya dengan aspek ekonomi mesin, semakin besar rendemen maka akan semakin optimal nilai ekonomisnya karena kerugian akibat dari kehilangan bahan baku selama proses penyosohan minim. Rendemen penyosohan dihitung dengan menggunakan Persamaan 6, dan hasil perhitungan rendemen disajikan pada persamaan berikut: Rk= mt min x 100% Rk= 1.559 2 x 100% = 77.950% Rata-rata Rk= 𝑅𝑘1+𝑅𝑘2+𝑅𝑘3+𝑅𝑘4+𝑅𝑘5₅ = 77.950%+73.450%+83.500%+85.750%+80.650%₅ = 80.260%

Berdasarkan hasil perhitungan rendemen, massa biji hanjeli sebanyak 2 kg, massa bji hanjeli tersosoh rata-rata sebesar 1.605 kg sehingga menghasilkan nilai rendemen rata-rata penyosohan sebesar 80.260 %, dengan masa

(8)

tersosoh sebagian sebesar 0.031 kg, rata-rata massa biji yang tidak tersosoh sebesar 0.011 kg dan massa dedak rata-rata yang dihasilkan sebesar 0.018 kg belum termasuk dedak yang tercecer maupun tertinggal pada mesin. Rendemen hasil sosohan dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Rendemen hasil sosohan

Banyak sedikitnya kulit dan dedak dipengaruhi oleh proses penyosohan dan kualitas bahan. Semakin besar gesekan yang terjadi antara saringan dengan hanjeli, hanejli dengan hanjeli, dan hanjeli dengan silinder penyosoh, maka dedak yang dihasilkan akan semakin banyak. Bahan yang disosoh berupa biji hanjeli yang sudah dikupas dimana bahan tersebut ada yang masih terdapat lapisan serabut tipis berwarna putih keperakan dan ada juga bahan yang sudah tidak memiliki lapisan tersebut pada proses pengupasan, maka pabila bahan terkupas tersebut masih memiliki banyak lapisan serabut tipis, akan bertambah massa dedak dan biji hanjeli yang tersosoh bersih akan berkurang.

Beberapa faktor yang menyebabkan nilai rendemen, diantaranya pada saat proses penyosohan terdapat celah pada sisi ruang penyosoh, celah pada katup pengumpa hopper, dan celah pada katup output biji yang menyebabkan sosohan biji beberapa keluar dari celah-celah tersebut. Gambar hanjeli yang keluar dari celah-celah tersebut disajikan pada Gambar 3.

(9)

3.2. Analisis Tingkat Kebersihan Hasil Sosohan Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519

Analisis tingkat kebersihan dilakukan guna mengetahui tingkat kebersihan hasil penyosohan mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 yang akan berpengaruh pada penentuan efisiensi waktu penyosohan. Penyosohan dilakukan sebanyak lima kali perulangan dengan massa 2 kg dalam setiap ulangan. Sampel yang diambil dalam setiap ulangan yaitu sebanyak 1200gram dan diambil secara acak untuk dianalisis tingkat kebersihannya. Analisis tingkat kebersihan dilakukan dengan menggunakan software Matlab.

Seperti yang dapat dilihat dari Gambar 3, cara kerja yang dilakukan pada software Matlab ini yaitu dengan mengubah warna hanjeli tersosoh menjadi hitam dan putih (monochrome) dengan threshold 0.6. Warna hitam mewakili area kotor dan warna putih mewakili area bersih. Software Matlab akan menghitung total pixel hitam dan putih pada hasil citra biji hanjeli sebelum dan sesudah penyosohan, kemudian jumlah pixel hasil analisa diubah menjadi presentase bersih.

(a) (b)

Gambar 4. Tampak Hasil Pengolahan Citra (a) biji hanjeli belum tersosoh (b) biji hanjeli tersosoh Setelah dilakukan pengolahan citra sebanyak lima kali ulangan, maka didapatkan rata-rata tingkat kebersihan sosohan dari mesin penyosoh hanjeli TEP-0519. Tabel 1 menunjukan rata-rata tingkat kebersihan sebelum penyosohan adalah sebesar 45.977%, sedangkan setalah dilakukan penyosohan, kebersihan pada biji hanjeli meningkat sebesar 33.998% menajadi 79.975%.

Tabel 1. Persentase rata-rata tingkat kebersihan biji hanjeli sebelum dan sesudah penyosohan

No. Nama Sampel Persentase

Kebersihan (%)

Persentase Kotor (%) 1 Rata-rata tingkat kebersihan sebelum disosoh 45.977 54.023 2 Rata-rata tingkat kebersihan setelah disosoh 79.975 20.025

Tabel 1 menunjukan rata-rata tingkat kebersihan sebelum penyosohan adalah sebesar 45.977%, sedangkan setelah dilakukan penyosohan, kebersihan pada biji hanjeli meningkat sebesar 33.998% menjadi 79.975%.

3.3. Analisis Getaran Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519

Getaran merupakan salah satu komponen yang menjadi parameter kenyamanan operator saat mengoperasikan mesin penyosoh hanjeli TEP-0519. Getaran mesin disebabkan oleh elemen-elemen mesin yang bergerak saat beroperasi, dimana pada mesin ini gerakan tersebut adalah gerakan putaran motor penggerak dan putaran batu gerinda di dalam ruang penyosoh. Getaran yang terjadi pada operator saat mengoperasikan mesin penyosoh hanjeli termasuk ke dalam hand vibration. Hal ini dikarenakan getaran yang diterima oleh operator diterima melalui getaran dari mesin yang dihantarkan melalui tangan operator saat mengoperasikan mesin. Pengukuran getaran

(10)

pada mesin penyosoh dilakukan pada saat mesin dioperasikan. Bagian-bagian mesin yang dijadikan titik pengukuran getaran yaitu pada bagian hopper, rangka mesin, ruang penyosoh, dan saluran output biji hanjeli tersosoh. Pengukuran getaran mesin dilakukan dengan menggunakan alat Vibration Meter dengan merk Lutron VB-8200.

Pengukuran dilakukan pada saat kondisi dengan beban dan tanpa beban. Pada pengujian tanpa beban, rata-rata getaran pada hopper sebesar 5.767 m/s, pada ruang penyosoh sebesar 2.800 m/s, dan pada rangka sebesar 4.400 m/s. Sedangkan pada saat mesin diberikan beban, pengukuran pada hopper menunjukan rata-rata getaran sebesar 6.913 m/s, pada ruang penyosoh sebesar 4.813 m/s, dan pada rangka sebesar 4.673 m/s. Apabila berdasarkan nilai ambang batas getaran, operator yang mengoperasikan mesin penyosoh hanjeli tidak boleh memegang atau bersentuhan dengan mesin lebih dari delapan jam dalam sehari karena dapat menyebabkan masalah kesehatan yang ditimbulkan oleh getaran, namun berdasarkan PER 13/MEN/X/2011 getaran yang dihasilkan dari mesin itu tidak terlalu membahayakan karena operator tidak perlu melakukan kontak langsung dengan mesin, sehingga bisa digunakan hingga delapan jam perharinya.

3.4. Analisis Kebisingan Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519

Pengukuran kebisingan mesin dilakukan untuk mengetahui sejauh mana tingkat keamanan dan kenyamanan operator dalam menerima suara atau kebisingan yang dihasilkan saat mengoperasikan mesin. Pengukuran dilakukan pada dua kondisi dimana mesin diberikan beban dan tanpa beban. Alat ukur untuk mengukur kebisingan menggunakan Soundlevel Meter. Pengukuran dilakukan dengan cara menempatkan alat ukur didekat telinga operator saat mengoperasikan mesin, dan pada jarak dua meter dari mesin. Hal ini bertujuan agar tingkat kebisingan yang dihasilkan merupakan suara yang didengar oleh telinga operator. Hasil pengukuran kebisingan kemudian akan dibandingkan dengan nilai ambang batas kebisingan untuk durasi waktu pemaparan yang diizinkan menurut Pasal 3 pada KEPMENAKER PER.13/MEN/X/2011 [9]. Adapun hasil pengukuran disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil pengukuran tingkat kebisingan

Jumlah Pengukuran

Rata-rata Tingkat Kebisingan (dB) Tanpa

Beban

Rata-rata Tingkat Kebisingan (dB) Dengan Beban

5 73.053 85.367

Berdasarkan data pengukuran, tingkat kebisingan rata-rata mesin tanpa beban sebesar 73.053 dB sedangkan ketika mesin diberikan beban memiliki tingkat kebisingan sebesar 85.367 dB di mana menurut Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi [9] tingkat kebisingan tersebut masih ada di bawah ambang batas aman digunakan selama penggunaannya maksimal 8 jam perhari. Kebisingan mesin saat ada beban lebih besar daripada saat tidak ada beban. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya gesekan pada ruang penyosoh yang menghasilkan bunyi tambahan. Salah satunya dipegaruhi dari karakteristik biji hanjeli yang disosoh pada mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 lebih lunak sehingga gesekan dan putaran di dalam ruang penyosoh lebih kecil.

3.5. Analisis Kelayakan Ekonomi Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519

Analisis ekonomi pada mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 ini bertujuan untuk mengetahui kelayakan investasi dari penggunaan mesin. Dalam analisis ekonomi dibutuhkan data awal berupa nilai investasi dari kegiatan

(11)

peroduksi hanjeli. Harga mesin penyosoh merupakan nilai investasi yang paling utama. Harga mesin dapat diketahui dengan melakukan perhitungan pada semua komponen biaya pembentuk mesin, yang meliputi biaya bahan pembuatan mesin, biaya peralatan, dan biaya pembuatan mesin.

Proses penyosohan hanjeli dengan menggunakan mesin ini tidak begitu membutuhkan peralatan yang cukup banyak untuk proses peyosohannya. Hanjeli yang sudah tersosoh kemudian dipasarkan dalam bentuk biji bersih yang nantinya bisa digunakan sebagai bahan untuk alternatif pengganti beras sebagai bahan pangan, dan juga biji hanjeli dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk membuat bahan makanan lainnya. Komponen biaya investasi untuk produksi penyosohan hanjeli terdiri dari mesin penyosoh dan juga motor listrik 3 Hp. Total biaya investasi awal yaitu sebesar Rp 12 000 000.00 berdasarkan asumsi pembuatan dan modifikasi mesin yang beredar di pasaran.

Analisis ekonomi dilakukan dengan menggunakan data hasil pencarian pustaka, data hasil survei di lapangan, dan asumsi. Asumsi digunakan antara lain suku bunga kredit usaha rakyat bank BRI tahun 2020 sebesar 7% pertahun, dengan nilai ekonomis mesin selama 5 tahun, nilai rongsok mesin 10% dari harga mesin, harga biji hanjeli bersih di pasaran, jumlah hari kerja dalam satu bulan, jumlah pekerja, rata-rata upah pekerja, jam operasional mesin, dan biaya sewa tempat usaha. Asumsi lain yang digunakan adalah semua hanjeli yang diproses secara keseluruhan dan akan terjual habis pada setiap tahunnya. Semua data dan asumsi ini digunakan bertujuan untuk mempermudah dalam perhitungan analisis ekonomi.

3.6. Biaya Produksi dan Harga Pokok Produksi

Setelah data investasi awal, data lain yang dibutuhkan untuk menganalisa kelayakan investasi mesin penyosoh hanjeli adalah biaya produksi. Untuk menentukan biaya produksi dibutuhkan data kapasitas produksi dari mesin penyosoh. Dari hasil pengujian kapasitas aktual mesin penyosoh hanjeli dapat memproduksi biji hanjeli tersosoh sebanyak 48.156 kg/jam. Kapasitas aktual mesin ini digunakan dalam perhitungan harga pokok produksi (HPP) yang digunakan sebagai dasar penentuan biaya sewa mesin penyosoh. Perhitungan biaya produksi secara keseluruhan dapat dilihat pada

a) Biaya Penyusutan (D)

D = (Harga Mesin (Investasi awal) (P)−Nilai Rongsok (asumsi 10% harga mesin) (S))_{Umur ekonomis mesin (N)} = (Rp 12 000 000.00−Rp 1 200 000.00)

5 tahun

= Rp 2 160 000.00

b) Biaya Bunga Modal (L)

L = P (Harga Mesin (Investasi awal)) x (P/A,I,n) = Rp 12 000 000.00 x (4,1.7%,5)

= Rp 49 200 000.00

c) Biaya Pajak (T)

T = T% × Pemasukan kotor mesin = 0.5% × Rp 361 170 000.00 = Rp 1 805 850.00

(12)

d) Biaya Sewa Tempat (H)

H = Harga sewa tampet perbulan x 12 bulan = Rp 500 000 x 12

= Rp 6 000 000.00

e) Biaya Perawatan (M)

R = Biaya perawatan/tahun × Harga mesin (Investasi awal (Pinvest))

= 8% × Rp 12 000 000.00 = Rp 960 000.00

f) Biaya Tetap (BT)

BT = Biaya Penyusutan (D) + Biaya Bunga Modal (L) + Biaya Pajak (T) + Biaya Sewa Tempat (H) + Biaya Perawatan (M)

= Rp 2 160 000.00 + Rp 49 200 000.00+ Rp 1 805 850 00+ Rp 960 000.00 = Rp 60 125 850.00

Dari hasil perhitungan, biaya tetap untuk penyosohan sebesar Rp 60 125 850.00/tahun dan biaya variabel yang diperoleh sebesar Rp 16 374 180.00/tahun sehingga total biaya pokok produksi yaitu sebesar Rp76 490 160. 00/tahun, sehingga diperoleh biaya pokok produksi penyosohan perkilogram sebesar Rp 1 058.92.

3.7. Analisis Break Even Point (BEP)

Break Even Point atau titik impas usaha merupakan kondisi dimana besar total pengeluaran sama dengan besar

total pendapatan. Perhitungan BEP mengunakan perhitungan biaya tetap pertahun, biaya tidak tetap untuk setiap kg hanjeli dan sewa mesin penyosoh, hasil grafik titik impas usaha tersaji pada Gambar 5.

Gambar 5. Grafik BEP titik impas usaha

IDR0 IDR20,000,000 IDR40,000,000 IDR60,000,000 IDR80,000,000 IDR100,000,000 IDR120,000,000 0 5000 10000 15000 20000 25000 B iay a Volume Penjualan (kg)

(13)

Penjelasan perhitungan BEP untuk penyosohan hanjeli yaitu berdasarkan asumsi biaya penyosohan hanjeli di pasaran sebesar Rp 5 000.00/kg. Dari hasil perhitungan berikut,

BEP = _{(Harga Jual/kg−Biaya variabel/kg)}Biaya tetap/tahun = Rp 60 125 850.00/tahun

(Rp 5 000.00−Rp 226.55 )

= 16 024.069 kg = 66.551 hari kerja

= 0.222 tahun semenjak pertama kali mesin beroperasi

Penyosohan hanjeli menggunakan mesin ini diperoleh biaya penyosohan sebesar Rp 1 058.92/kg dan akan mencapai titik impas usaha setelah memproduksi 16 024.069 kg. Kemudian waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik impas usaha yaitu selama 66.55 hari kerja atau setara 0.222 tahun sejak pertama kali usaha penyosohan dimulai.

3.8. Analisis Kelayakan Investasi

Metode untuk analisis kelayakan investasi yaitu Net Present Value (NPV), Benefit Cost Ratio (BC Ratio), Internal

Rate of Return (IRR). Dalam analisis kelayakan investasi data yang digunakan yaitu kepasitas produksi dalam setiap

tahunnnya dan bunga pada tingkat suku bunga yang digunakan. Kapasitas produksi dihitung berdasarkan kapasitas produksi perhari dikalikan jumlah hari kerja dalam sebulan dan dikalikan 12 bulan. Maka diperoleh kapasitas produksi mesin penyosoh hanjeli pertahun sebanyak 72 234 kg. Kemudian suku bunga berdasarkan suku bunga kredit usaha rakyat Bank BRI tahun 2020 sebesar 7%. Perhitungan untuk setiap metode kelayakan investasi terdapat pada Tabel 3.

Tabel 3. Perhitungan Setiap Metode Kelayakan Investasi

Tahun ke- Pendapatan Pengeluaran Saldo DF PV pendapatan PV pengeluaran

0 _{Rp 12 000 000} Rp 12 000 000 1.000 Rp 0 Rp 12 000 000 1 Rp 361 170 000 Rp 76 490 160 Rp 272 679 840 0.935 Rp 337 542 056 Rp 71 486 131 2 Rp 361 170 000 Rp 76 490 160 Rp 557 359 680 0.873 Rp 315 459 865 Rp 66 809 468 3 Rp 361 170 000 Rp 76 490 160 Rp 842 039 520 0.816 Rp 294 822 304 Rp 62 438 755 4 Rp 361 170 000 Rp 76 490 160 Rp 1 126 719 360 0.763 Rp 275 534 864 Rp 58 353 977 5 Rp 361 170 000 Rp 76 490 160 Rp 1 411 399 200 0.713 Rp 257 509 218 Rp 54 536 427 Total Rp 1 480 868 308 Rp 325 624 758 NPV Rp 1 155 243 550 BCR 4.548 IRR 39.325% PBP 0.042

(14)

Penjelasan setiap metode analisis kelayakan adalah sebagai berikut: 1) Net Present Value (NPV)

Metode ini didasarkan dari perhitungan aliran dana masuk (pendapatan) dan aliran dana keluar (pengeluaran) selama jangka wantu analisis dan suku bunga tertentu. Pendapatan berasal dari hasil penjualan biji hanjeli bersih yang diasumsikan akan terjual habis pada setiap tahunnya sedangkan pengeluaran yaitu berupa biaya investasi awal untuk biaya produksi penyosohan, biaya pokok produksi yang dikeluarkan pada setiap tahunnya dan nilai akhir dari investasi yang diasumsikan sebesar 10% dari biaya awal. Jangka waktu analisis mengacu pada umur ekonomis peralatan yang diasumsikan selama 5 tahun dan suku bunga berdasarkan suku bunga kredit usaha rakyat Bank BRI tahun 2020 yaitu 7%. Dari hasil perhitungan untuk usaha penyosohan nilai PV pendapatan yang diperoleh sebesar Rp 1 155 243 550.00 dan PV pengeluaran yang diperoleh sebesar Rp 325 624 758.00 sehingga besarnya nilai NPV yaitu sebesar Rp 1 155 243 550.00 Karena nilai NPV > 0, maka usaha penyosohan hanjeli dinyatakan layak secara ekonomi.

Net Present Value (NVP)

NPV = ΣPV Pendapatan – ΣPV Pengeluaran = Rp 1 480 868 308.00 – Rp 325 624 758.00 = Rp 1 155 243 550 (Layak)

2) Benefit Cost Ratio (BC Ratio)

BC Ratio merupakan perbandingan antara nilai sekarang dari pendapatan yang diperoleh dari kegiatan investasi dengan nilai sekarang dari pengeluaran selama investasi berlangsung dalam kurun waktu yang diasumsikan selama 5 tahun. Dari hasil perhitungan nilai BC Ratio untuk usaha penyewaan mesin penyosoh hanjeli adalah 4.548. Usaha penyosohan hanjeli dinyatakan layak secara ekonomi, karena nilai BC Ratio> 1. Nilai BC Ratio yang besar didapat karena PV pendapatan berkali-kali lipat lebih besar dibandingkan PV pengeluaran.

BCR = ( ΣPV Pendapatan

ΣPV Pengeluaran ) ≥1

= ( Rp 1 480 868 308.00

Rp 325 624 758.00 ) ≥1

= 4.548 ≥1 (Layak)

3) Internal Rate of Return (IRR)

IRR adalah suatu nilai petunjuk yang identik dengan seberapa besar suku bunga yang dapet diberikan oleh investasi dibandingkan dengan suku bunga bank yang berlaku umum (suku bunga pasar atau Minimum Attractive

Rate of Return/ MARR). Berdasarkan hasil perhitungan besarnya nilai IRR untuk usaha untuk usaha penyosohan

hanjeli yaitu 39.325% pertahun karena nilai IRR > suku bunga MARR yaitu sebesar 7% pertahun, maka usaha penyosohan hanjeli dinyatakan layak secara ekonomi.

4) Payback Period (PBP)

PBP merupakan metode perhitungan dengan membandingkan nilai pendapatan dan pengeluaran terhadap waktu proses produksi dengan kriteria penilaian apabila pengembalian modal semakin cepat maka akan semakin

(15)

baik. Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519 memiliki nilai PBP sebesar 0.042 tahun. Angka tersebut menunjukan bahwa pengembalian modal akan terjadi pada awal tahun pertama atau lebih tepatnya pada hari ke-15 setelah mesin beroperasi. PBP = 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠𝑖 𝐴𝑤𝑎𝑙 𝐾𝑒𝑢𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 x 1 tahun = _{𝑅𝑝 284 679 840.00}𝑅𝑝 12 000 000.00x 1 tahun = 0.042 Tahun 4. Kesimpulan

Hasil pengujian kinerja mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 yang telah dilakukan menunjukkan empat dari enam parameter telah memenuhi parameter kriteria kelayakan mesin yang berdasarkan SNI 0835-2008. Walaupun mesin ini hanya memiliki empat dari enam kelayakan standar nasional, mesin ini masih bisa digunakan berdasarkan ambang batas kerja sesuai durasi yang disarankan. Hasil perhitungan analisis kelayakan ekonomi menunjukkan bahwa mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 telah memenuhi kriteria kelayakan ekonomi. Hasil pengujian tingkat kebersihan hasil sosohan menunjukan bahwa mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 dapat membersihkan biji hanjeli hingga 79%.

Daftar Pustaka

[1] Nurmala, T, “Potensi dan Prospek Pengembangan Hanjeli (Coix lacryma jobi L) sebagai Pangan Bergizi Kaya Lemak untuk Mendukung Diversifikasi Pangan Menuju Ketahanan Pangan Mandiri”. Pangan. 2010.

[2] Nurmala, T, Serealia Sumber Karbohidrat Utama, Rineka Cipta: Jakarta. 1998.

[3] Hendriyani, T.Y, Mengkaji Beberapa Karakteristik Partikel Jali (Coix lacryma jobi L.) Hasil Penggilingan, Skripsi,

Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran, Jatinangor, 2004.

[4] Patiwiri, A. W, Teknologi Penggilingan Padi. Jakarta. PT. Gramedia Pustaka Utama dalam Wiwit Amrinola.

2010. Kajian Pembuatan Nasi Sorgum (Sorghum Bicolor L) Instan Rendah Tanin, Tesis, Sekolah Pascasarjana,

Institut Pertanian Bogor, 2006.

[5] Wijaya, R. S, Modifikasi Elemen Ruang Penyosoh pada Mesin Penyosoh Sorgum TEP 3 untuk Penyosohan Biji

Hanjeli (Coix lacrymajobi L) Berdasarkan Karakteristiknya, Skripsi, Universitas Padjajaran, Jatinangor, 2014.

[6] Itasari, I, Uji Kinerja dan Analisis Finansial Mesin Penyosoh Hanjeli, Skripsi, Universitas Padjajaran, Jatinangor, 2017.

[7] Susanti, I, Modifikasi Mesin Penyosoh Hanjeli (Coix Lacyma-Jobi L.) TEP-0519, Skripsi, Universitas Padjajaran, Jatinangor, 2019.

[8] Samosir, T. R., “Modifikasi dan Uji Kinerja Unit Penyosoh pada Mesin Penyosoh Biji Hanjeli (MPBH-0219)”.

Jurnal Teknik Pertanian Lampung, Vol. 9 No. 2, pp 71-77, DOI: http://dx.doi.org/10.23960/jtep-l.v9i2.71-77,

2020.

[9] Peraturan Menteri Tenaga Kerja Dan Transmigrasi Republik Indonesia Nomor PER.13/MEN/X/2011 Tentang Nilai Ambang Batas Faktor Fisika dan Faktor Kimia di Tempat Kerja, 2011.