UJI BERBAGAI DIAMETER PULI PADA ALAT PEMBUAT SARI KACANG HIJAU (Vigna radiata L.) MODIFIKASI MESH
SARINGAN DAN MATA PISAU
SKRIPSI
OLEH :
CATUR RESTU ADE FITRA SITORUS 150308019
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2020
UJI BERBAGAI DIAMETER PULI PADA ALAT PEMBUAT SARI KACANG HIJAU (Vigna radiata L.) MODIFIKASI MESH
SARINGAN DAN MATA PISAU
SKRIPSI
OLEH :
CATUR RESTU ADE FITRA SITORUS 150308019/ KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2020
Panitia Penguji Skripsi
Ir. Saipul Bahri Daulay, M. Si
Delima Lailan Sari Nasution, STP, M. Si Nazif Ichwan, STP, M. Si
Sulastri Panggabean, STP, M. Si
ABSTRAK
CATUR RESTU ADE FITRA SITORUS: Uji Berbagai Diameter Puli pada Alat Pembuat Sari Kacang Hijau (Vigna Radiata L.) Modifikasi Mesh Saringan Dan Mata Pisau, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui ukuran diameter puli yang tepat untuk menghasilkan sari kacang hijau yang banyak dan baik. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial. Ukuran diameter puli yang digunakan adalah 3, 4 dan 5 inci. Parameter yang diteliti adalah kapasitas efektif alat, persentase bahan tertinggal pada alat, waktu kerja pengepresan dan persentase ampas pada alat. Kapasitas efektif alat terbesar terdapat pada perlakuan puli berdiameter 3 inci yaitu 14,48 Liter/Jam dan terendah pada perlakuan berdiameter 5 inci yaitu 12,04 Liter/Jam, persentase bahan tertinggal terbesar terdapat pada perlakuan berdiameter 5 inci yaitu 5,3 % dan terendah terdapat pada perlakuan berdiameter 3 inci yaitu 2,5 %, waktu kerja pengepresan tercepat terdapat pada perlakuan berdiameter 3 inci yaitu 0,0516 Jam dan waktu kerja pengepresan terlama terdapat pada perlakuan berdiameter 5 inci yaitu 0,0826 Jam, persentase ampas terbesar pada alat terdapat pada perlakuan berdiameter 3 inci yaitu 48 % dan persentase ampas terkecil pada alat terdapat pada perlakuan berdiameter 5 inci yaitu 34,8 %.
Kata kunci: Kapasitas efektif alat, persentase bahan tertinggal, waktu kerja pengepresan dan persentase ampas pada alat
ABSTRACT
CATUR RESTU ADE FITRA SITORUS: Test of Pulley Diameter in Green Bean Extract Maker (Vigna Radiata L.) Modification Filter Mesh And Blade, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY.
The purpose of this research was to find out the exact size of pulley diameter to produce good and much green bean extract. This research used a completely non factorial randomized design. The diameter of the pulley used were 3, 4 and 5 inches. The parameters studied were the effective capacity of the appliance, the percentage of material left behind in the appliance, the working time of pressing and the percentage of pulp in the appliance. The largest effective capacity of the appliance was in pulley 3 inches in diameter which was 14.48 Liters / Hour and the lowest was in the treatment of 5 inches in diameter which was 12.04 Liters / Hour, the largest percentage of material left behind was in the treatment of 5 inches in diameter which was 5,3 % and the lowest was found in the 3 inch diameter treatment i.e 2,5 %, the fastest pressing work time was in the 3 inch diameter treatment i.e 0.0516 Hours and the longest pressing work time was in the 5 inch diameter treatment i.e 0.0826 Hours, the percentage of pulp in the largest appliance was in the 3 inches diameter i.e 48 % and the percentage of pulp in the smallest appliance was in the 5 inches diameter which was 34,8 %.
Keywords: The effective capacity of the appliance , the percentage of material left behind, the working time of pressing and the percentage of pulp on the appliance
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Payakumbuh pada tanggal 9 Mei 1997 dari Bapak Farid Sitorus dan Ibu Tuti Andriani. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. Tahun 2015 penulis lulus dari SMA Negeri 2 di Tanjungbalai dan di tahun yang sama penulis lulus di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur undangan (SNMPTN). Penulis memilih minat Alat dan Mesin Pertanian (Alsintan), Program Studi Keteknikan Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjabat sebagai Kepala Bidang Pengabdian Masyarakat Ikatan Mahasiswa Keteknikan Pertanian (IMATETA) 2018/2019. Penulis pernah menjadi asisten laboratorium energi dan elektrivikasi di than 2017. Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata di Kelurahan Pahlawan, Kecamatan Siantar Timur, Kota Pematang Siantar, Provinsi Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2018. Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa Sawit PT. Leomas Anugerah Bersaudara pada bulan Mei 2019.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Uji Berbagai Diameter Puli pada Alat Pembuat Sari Kacang Hijau (Vigna Radiata L.) Modifikasi Mesh Saringan Dan Mata Pisau” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak Ir. Saipul Bahri Daulay M.Si. selaku ketua komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat untuk menambah ilmu dan kiranya Tuhan Yang Maha Esa senantiasa memberikan rahmat-Nya kepada kita.
Medan, Januari 2020
Penulis
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Hipotesis Penelitian ... 3
Batasan Penelitian... 3
Manfaat Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA... 4
Kacang Hijau ... 4
Biji Kacang Hijau ... 5
Teksur Kacang Hijau ... 5
Kandungan Gizi dan Manfaat Kacang Hijau ... 5
Sari Kacang Hijau ... 6
Pembuatan Sari Kacang Hijau ... 7
Peranan Mekanisasi Pertanian ... 8
Alat Pembuat Sari Kacang Kedelai ... 8
Pisau Penghancur ... 9
Tabung Screwpress ... 10
Puli ... 11
Diameter Puli ... 14
V-belt ... 15
Poros ... 19
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian ... 19
Persentase Bahan yang Tertinggal di Alat ... 20
Waktu Kerja Pengepresan ... 21
Persentase Ampas pada Alat... 21
Analisis Statistika ... 22
METODOLOGI PENELITIAN ... 23
Waktu dan Tempat Penelitian... 23
Bahan dan Alat Penelitian ... 23
Metode Penelitian ... 23
Model Rancangan Penelitian ... 24
Pelaksanaan Penelitian ... 25
Persiapan Bahan ... 25
Persiapan Alat ... 25
Prosedur Penelitian ... 25
Parameter yang Diamati ... 26
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
Kapasitas Efektif Alat ... 29
Persentase Bahan Tertinggal pada Alat ... 31
Waktu Kerja Pengepresan ... 34
Persentase Ampas pada Alat... 36
KESIMPULAN ... 39
Kesimpulan ... 39
Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 41
LAMPIRAN ... 44
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Kandungan Gizi Kacang Hijau.. ...6
2. Interpretasi Koefisien Korelasi Nilai r ...20
3. Hasil Pengujian Terhadap Parameter yang Diamati ...28
4. Uji DMRT Kapasitas Efektif Alat Pembuat Sari Kacang Hijau ...29
5. Uji DMRT Persentase Bahan Tertinggal pada Alat Pembuat Sari Kacang Hijau ...32
6. Uji DMRT Waktu Kerja Pengepresan pada Alat Pembuat Sari Kacang Hijau ...34
7. Uji DMRT Persentase Ampas pada Alat Pembuat Sari Kacang Hijau ...36
DAFTAR GAMBAR
No. Hal.
1. Biji Kacang Hijau ...4
2. Alat Pembuat Sari Kacang Kedelai ...9
3. Pisau Bergerigi ...10
4. Pisau Tidak Bergerigi ...10
5. Tabung Screwpress ...11
6. Konstruksi Sabuk-V ...16
7. Jenis-Jenis Sabuk ...17
8. Hubungan Diameter Puli Terhadap Kapasitas Efektif Alat ...30
9. Hubungan Diameter Puli Terhadap Persentase Bahan Tertinggal ...32
10. Hubungan Diameter Puli Terhadap Waktu Kerja Pengepresan ...35
11. Hubungan Diameter Puli Terhadap Persentase Ampas ...37
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Flowchart Penelitian ...44
2. Kecepatan Putaran Puli ...45
3. Data Pengamatan Kapasita Efektif Alat ...47
4. Data Persentase Bahan Tertinggal Pada Alat ...50
5. Waktu Kerja Pengepresan ...53
6. Data Persentase Ampas ...56
7. Gambar Teknik Alat Pembuat Sari Kacang Hijau ...59
8. Dokumentasi Penelitian ...66
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kacang hijau adalah produk pertanian yang memiliki kandungan
nilai protein terbesar ketiga di Indonesia setelah kacang kedelai dan kacang tanah yaitu sebesar 22% (Purwono dan Hartono, 2005). Kelebihan
yang dimiliki kacang hijau dari tanaman pangan lainya yaitu kacang hijau berumur genjah (55-65 hari), memiliki ketahan terhadap kekeringan, kesempatan terkena penyakit relatif sedikit, dapat ditanam pada lahan yang kurang subur dan harga jual relatif tinggi serta stabil. Selain dijual, kacang hijau juga dapat diolah menjadi produk lain salah satunya yaitu diolah menjadi sari kacang hijau.
Sari kacang hijau atau disebut juga susu kacang hijau terbuat dari ekstrak biji kacang hijau dengan air yang mengandung protein yang tinggi dan bermutu.
Beberapa kandungan yang juga dimiliki kacang hijau antara lain 2 % lemak, 11% karbohidrat dan 2% natrium. Selain itu kacang hijau juga memiliki banyak manfaat bagi penggunanya, antara lain mengurangi racun di dalam tubuh, menurunkan suhu tubuh, melancarkan pencernaan, menambah stamina dalam tubuh, mencegah penyakit jantung dan kanker serta digunakan untuk mengobati darah tinggi.
Alat pembuat sari kacang hijau sebelumnya adalah alat pembuat sari kacang kedelai yang dirancang dan dibuat oleh Pardhanu (2015) yang dapat mengolah 1 kg kacang kedelai dalam waktu 12 menit dan memiliki kapasitas efektif alat sebesar 6,14 kg/jam. Kemudian Yusuf (2015) melakukan pengujian pada diameter puli yang mana menggunakan diameter puli dengan ukuran 3, 4 dan 5 inci dan puli dengan diameter 3 inci adalah puli terbaik. Fadil (2016) juga
melakukan pengujian pada mata pisau dengan menggunakan 2 jenis mata pisau yaitu bergerigi dan tidak bergerigi, dengan dimensi diameter 5,4 cm, panjang total 22 cm, panjang bilah 4 cm, lebar bilah 1 cm, tebal bilah 0,2 cm dan berat pisau 20 gram. Irzal (2016) melakukan pengujian pada bagian mesh saringan. Adapun variasi diameter mesh yang digunakan adalah 2 mm, 2,5 mm, dan 3 mm dan mesh saringan dengan diameter 3 mm adalah mesh saringan terbaik.
Alat pembuat sari kacang kedelai kemudian dimodifikasi menjadi alat pembuat sari kacang hijau pada bagian mata pisau dan saringan yang mana modifikasi dilakukan dengan merubah ukuran sesuai dengan ukuran bahan yang digunakan yaitu menggunakan mata pisau bergerigi dengan ukuran diameter 6 cm dan mesh saringan dengan ukuran diameter 1,5 mm. Namun alat pembuat sari kacang hijau ini juga harus dilakukan pengujian diameter puli lebih lanjut untuk mendapatkan hasil yang lebih baik lagi.
Pada alat pembuat sari kacang hijau, kecepatan putaran saat proses pengepresan sangat penting dikarenakan akan menentukan jumlah dari produk yang dihasilkan. Pada umunya pada proses pengepresan dibutuhkan putaran yang lama agar hasil yang didapatkan banyak, namun waktu yang dibutuhkan juga lama. Diameter puli yang memutar screwpress akan mempengaruhi kecepatan dan jumlah putaran dalam satuan waktu dan produk yang dihasilkan dalam satuan liter.
Penelitian ini dilakukan untuk memecahkan masalah yaitu dalam menentukan ukuran diameter puli yang tepat untuk mendapatkan hasil sari kacang hijau yang baik terhadap kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tertinggal
pada alat, waktu proses pengepresan dan persentase ampas yang keluar pada alat pembuat sari kacang hijau.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh dari berbagai diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau terhadap kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tertinggal, waktu proses pengepresan dan persentase ampas yang keluar pada alat.
Hipotesis Penelitian
Diduga ada pengaruh diameter puli terhadap kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tertinggal, waktu proses pengepresan dan persentase ampas yang keluar pada alat.
Batasan Penelitian
1. Penelitian ini hanya terbatas pada satu komoditi yaitu kacang hijau 2. Komponen-komponen yang dibahas hanya yang dimodifikasi Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk penyusun skripsi untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa yaitu sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji berbagai jenis puli pada alat pembuat sari kacang hijau (Vigna radiata L).
TINJAUAN PUSTAKA
Kacang Hijau
Kacang hijau (Vigna radiata L.) adalah tanaman kacang-kacangan yang berada pada peringkat ketiga yang banyak dibudidayakan setelah kacang kedelai dan kacang tanah di Indonesia. Dikarenakan dari faktor iklim serta kondisi lahan yang dimiliki mendukung untuk menghasilkan tanaman kacang hijau yang berkualitas baik, sehingga Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kesempatan untuk melakukan ekspor kacang hijau. Salain itu, kacang hijau
merupakan tanaman yang memiliki sumber protein yang tinggi (Purwono dan Hartono, 2005).
Gambar 1. Biji kacang hijau (Saferina dkk, 2014)
Kacang hijau adalah tanaman semusim yang memiliki umur pendek yaitu kurang lebih 60 hari. Selain disebut dengan nama kacang hiaju, tanaman ini juga disebut dengan nama mungbean, greengram atau goldengram. Tanaman kacang hijau adalah tanaman yang dapat tumbuh di dataran rendah dan di dataran yang memiliki ketinggian 50 meter di bawah permukaan laut. Jadi dapat dikatakan bahwa tanaman kacang hijau bisa tumbuh hampir di setiap dataran Indonesia (Astawan, 2009).
Biji Kacang Hijau
Bentuk dari biji kacang hijau adalah bulat. Ukuran biji kacang hijau lebih kecil jika dibandingkan dengan biji kacang kedelai dan kacang tanah, dikarenakan bobot dari biji kacang hijau adalah sekitar 0,5 - 0,8 mg. kulitnya hijau berbiji putih. Biji kacang hijau merupakan biji berkeping dua atau dikotil dan memiliki tipe perkecambahan epigeal (Purwono, 2008).
Teksur Kacang Hijau
Kacang hijau yang sering digunakan dalam pengolahan menjadi makanan umumnya bertekstur keras dan berbentuk bulat. Tektur biji kacang hijau sendiri terdiri dari 3 bagian yaitu pada lapisan pertama atau dalam disebut dengan lembaga, kemudian lapisan kedua atau tengah disebut dengan kotiledon dan pada lapisan ketiga atau luar disebut dengan kulit biji (Purwono, 2008)
Kandungan Gizi dan Manfaat Kacang Hijau
Kacang hijau memiliki kandungan gizi yang sangat baik bagi tubuh. Salah satu kandungan terbesar yang ada pada kacang hijau adalah karbohidrat yang terdiri dari pati, gula dan serat kasar. Kandungan karbohidrat dari kacang hijau adalah 62,5 % sehingga dapat digunakan sebagai energi tambahan bagi tubuh penggunanya (Iswandari, 2006).
Selain karbohidrat, kacang hijau juga memiliki kandungan-kandungan lain yang tidak kalah baiknya yaitu 230 - 260 g/kg protein dan 0,7 - 1 g/kg lemak serta memilki zat gizi yang rendah. Asam amino yang ada pada kacang hijau sebanding dengan kacang kedelai dimana juga kaya akan vitamin A1, B1, B2, C dan niacin (Robinson dan Singh, 2001).
Tabel 1. Kandungan gizi kacang hijau (per 100 g)
Kandungan gizi Kacang hijau
Energi (kkal) 345
Protein (g) 22,2
Lemak (g) 1,2
Karbohidrat (g) 62,9
Kalsium (mg) 125
Zat besi (mg) 6,7
Fosfor (mg) 320
Vitamin A (mg) 157
Vitamin B (mg) 0,64
Vitamin C ( mg) 6
Sumber : Astawan (2009)
Manfaat lain yang bisa didapatkan dari kacang hijau yang tidak kalah penting yaitu dapat melancarkan buang air besar serta menambah gairah hidup.
Dalam dunia pengobatan kacang hijau dapat digunakan untuk mengobati hepatitis, terkilir, beri-beri, demam nifas, vertigo atau kepala pusing, memulihkan kesehatan, kurang darah, kencing kurang lancer dan jantung mengipas (Syofia dkk, 2014).
Sari Kacang Hijau
Salah satu pengolahan kacang hijau yang dikenal oleh masyarakat pada umumnya adalah bubur kacang hijau, es kacang hijau, tepung kacang hijau (makanan bayi) dan hunkwe (pati kacang hijau). Alternatif lain dalam pengolahan kacang hijau adalah sari kacang hijau, sama seperti halnya kacang kedelai yang bisa dibuat menjadi sari kedelai, kacang hijau juga bias dibuat menjadi sari kacang hijau. Sari dari kacang hijau yang mempunyai kandungan gizi yang cukup banyak, termasuk unsur vitamin A, dimana vitamin A (Beta karotin) sangat dibutuhkan bagi lansia, sebagai pencegah kanker dan mencegah penyakit rabun senja.
Kelebihan lain dari sari kacang hijau lainnya adalah banyak mengandung vitamin
B1, B2 dan niacin, selain itu kandungan lemaknya rendah. Karena peristiwa pengolahan kacang hijau menjadi sari, menyebabkan vitamin A pada sari kacang hijau berkurang. Untuk menambah asupan vitamin A pada sari kacang hijau, dapat ditambahkan bahan lain yang banyak mengandung vitamin A, salah satunya adalah wortel (Triastuti, 2016).
Menurut Saferina dkk (2014) pemanfaatan olahan dari kacang hijau masih terbatas, padahal kacang hijau memiliki nilai protein yang tinggi sehingga baik bagi penggunanya. Dengan berbagai kelebihan yang dimiliki terutama rasa dan aroma yang khas, kacang hijau sangat berpotensi apabila dimanfaatkan dan dikembangkan menjadi produk olahan yang bernilai tinggi diantaranya memanfaatkan kacang hijau menjadi sari kacang hijau.
Pembuatan Sari Kacang Hijau
Salah satu pemanfaatan kacang hijau yang belum banyak dilakukan di masyarakat adalah pengolahan kacang hijau menjadi produk sari nabati atau susu nabati seperti halnya kacang kedelai yang diolah menjadi sari kedelai dan fermentasi susu kedelai. Proses pembuatan sari kacang hijau tidak berbeda dengan pembuatan sari kacang lainnya (Widowati dan Misgiyarta, 2007). Hal yang membedakan antara sari kacang hijau dengan sari kacang kedelai adalah pada ekstraksi kacang hijau tidak memerlukan perlakuan khusus sedangkan pada pembuatan sari kedelai harus melakukan perlakuan khusus untuk mengurangi bau langu karena rendahnya senyawa anti gizi (Robinson and Singh, 2001).
Menurut Agustina dan Andriana (2010) proses pembuatan sari kacang hijau tidak berbeda dengan pembuatan sari kacang kedelai karena bentuk dan ukuran yang hampir sama, dimana dilakukan perendaman menggunakan air
mendidih dan didiamkan selama 14 jam sampai air mendingin. Hal ini dilakukan agar memperlunak tekstur kacang hijau yang akan dihaluskan. Kacang hijau dihaluskan dengan cara dihancurkan menggunakan blender sambil ditambahkan air sedikit demi sedikit dan diaduk sampai halus. Hasil hancuran kacang hijau selanjutnya disaring dengan kain saring dan diperas. Filtrat yang diperoleh ditampung dalam panci (Muchtaridi, 2008).
Peranan Mekanisasi Pertanian
Dalam setiap kegiatan pertanian baik dari segi agroindustri dan agribisnis, teknologi pertanian diperlukan mulai sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan serta distribusi dan pengangkutan sampai pemasaran. Hal yang paling diwaspadai dalam setiap kegiatan agroindutri adalah teknologi itu sendiri karena selalu menjadi kendala utama. Oleh sebab itu teknologi harus dikembangkan secara luas terus menerus melalui kegiatan penelitian dan pengembangan (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005).
Alat Pembuat Sari Kacang Kedelai
Alat pembuat sari kacang kedelai adalah alat yang dirancang dan dibuat untuk mengolah kacang kedelai menjadi sari kacang kedelai dengan cara menghancurkan bahan terlebih dahulu sehingga kacang kedelai dan air tercampur merata dan kemudian dilakukan proses pengepresan pada bahan yang terjadi pada tabung pengepresan. Setelah proses pengepresa, sari akan keluar ke tempat penampungan hasil, yang mana hasil sari akan di saring kembali menggunakan kain blancu agar mendapatkan sari kacang kedelai yang bersih sedangkan untuk ampasnya akan keluar dari tabung pengepresan tadi (Pardhanu, 2015).
Gambar 2. Alat Pembuat Sari Kacang Kedelai (Pardhanu, 2015)
Untuk dimensi alat pembuat sari kacang kedelai sendiri memiliki panjang 60 cm, lebar 40 cm, dan tinggi 80 cm. Kemudian alat pembuat sari kacang kedelai ini dapat mengolah 1 kg kacang kedelai dalam waktu 12 menit dan kapasitas efektif alatnya yaitu 6,14 kg/jam. Proses pengolahan alat ini yaitu dengan memasukkan 1 kg kacang kedelai dan 1,5 liter air kedalam tabung penghancur dan dihancurkan menggunakan pisau penghancur selama 2 menit.
Kemudian dibuka tuas penghubung antara tabung penghancur dengan tabung pengepresan sehingga bahan jatuh dan kemudian dilakukan proses pengepresan sehingga sari akan terpisah dengan ampasnya. Proses pengepresan akan selesai ketika sari sudah tidak keluar lagi atau sudah habis terpres (Pardhanu, 2015).
Pisau Penghancur
Pisau merupakan komponen pada suatu alat yang berfungsi untuk memotong dan menghancurkan suatu bahan olahan. Pada alat pembuat sari kacang kedelai, fungsi pisau yang digunakan adalah sebagai penghancur kacang kedelai dan pisau pada alat pembuat sari kacang kedelai memiliki 4 mata pisau.
Jenis pisau yang digunakan pada alat pembuat sari kacang kedelai ada 2 jenis yaitu pisau yang bergerigi dan pisau yang tidak bergerigi (Fadil, 2015).
Gambar 3. Pisau bergerigi
Gambar 4. Pisau tidak bergerigi (Fadil, 2015)
Untuk dimensi pisau yangdigunakan pada alat pembuat sari kacang kedelai yaitu memiliki diameter 5,4 cm, panjang total 22 cm, panjang bilah 4 cm, lebar bilah 1 cm, tebal bilah 0,2 cm dan berat pisau 20 gram. Sedangkan bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan pisau pada alat pembuat sari kacang kedelai adalah Baja tahan karat (stainless steel) yang mana jenis bahan ini sangat bagus digunakan dalam proses pengolahan makanan. Selain itu jenis bahan ini juga sangat mudah untuk dibersihkan (Fadil, 2015).
Tabung Screwpress
Tabung screwpress atau tabung pengepresan merupakan tempat proses pengepresa bahan dilakukan. Pada alat pembuat sari kacang kedelai tabung pengepresan akan memisahkan anatara sari kacang kedelai dan ampasnya dimana sari akan turun dan ampas akan terdorong ke samping ke tempat pengeluaran
ampas. Untuk bahan dari tabung screwpress ini menggunakan Baja tahan karat (stainless steel). Untuk dimensi tabung screw press ini memiliki panjang 33 cm, diameter 8 cm, dan lebar 13 cm. Pada tabung screwpress memiliki mesh saringan yang memiliki diameter 2,5 mm (Irzal, 2016).
Gambar 5. Tabung screwpress (Irzal, 2016).
Puli
Puli merupakan bagian komponen mesin yang berfungsi sebagai tempat penggerak sabuk yang mentransmisikan putaran atau daya. Dalam pemilihan jenis dan ukuran puli harus dilakukan dengan teliti agar nantinya bisa diperoleh perbandingan kecepatan yang sesuai dengan yang diinginkan. Puli biasanya terbuat dari besi tuang, bagian luar puli dibuat licin agar sabuk dapat berjalan dengan baik dan tidak cepat aus (Sularso dan Suga, 2004).
Puli memiliki fungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Bahan yang sangat sering digunakan dalam pembuatan puli adalah besi cor atau baja. Sedangkan penggunaan puli berbahan kayu sudah tidak banyak lagi dijumpai saat sekarang ini dikarenakan kekuatan dari puli kayu yang tidak
sebagus puli yang terbuat dari besi cor atau baja. Sedangkan untuk konstruksi ringan diterapkan puli berbahan aluminium. (Pratomo dan Irwanto, 2003).
Puli merupakan suatu alat yang digunakan untuk mempermudah arah gerak tali yang fungsinya untuk mengurangi gesekan. Alat ini sudah menjadi bagian dari sistem kerja suatu mesin, baik itu mesin industri maupun mesin kendaraan bermotor. Cara kerjanya sering digunakan untuk mengubah arah dari gaya yang diberikan dan membuat gerak rotasi. Pada hal ini diameter puli akan mempengaruhi kecepatan putaran. Semakin besar diameter puli maka semakin kecil putaran yang dihasilkan, begitu pula sebaliknya (Siregar, 2019).
Ada beberapa jenis puli, diantaranya:
1. Puli alur
Pada puli jenis alur ini ada yang terdiri dari alur rata dimana dalam hubungan dengan sabuk yang berpenampang V juga alur V ganda yang menggunakan sabuk berbentuk V dan alur V.
2. Puli jenis tingkat
Puli ada yang bertingkat satu atau tunggal dimana hanya menggunakan satu sabuk dan bertingkat dua yang menggunakan sabuk ganda.
3. Puli jenis pengunci
Pada puli jenis ini digunakan untuk mengunci puli dengan poros sehingga dalam mentransmisikan putaran tidak bergeser atau berubah.
Pengunci puli ada yang berupa pasak, baut, dan spai penahan (Sularso dan Suga, 2004).
Menurut Pratama (2017) ada 2 cara yang dapat dilakukan pada pemasangan puli yaitu pemasangan puli secara horizontal dan vertikal. Pemasangan puli secara
horizontal dapat dilakukan dengan memasang puli secara mendatar dimana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar. Sedangkan pemasangan puli secara vertikal dilakukan dengan memasang puli secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan puli secara vertikal akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
Menurut Dwi (2010), hal–hal yang harus diperhatikan dalam instalasi sabuk puli adalah:
1. Kedua poros harus benar-benar sejajar, agar kekencangan sabuk bisa seragam.
2. Jarak kedua puli jangan terlalu dekat, agar sudut kontak pada puli kecil sebesar mungkin.
3. Jarak kedua puli tidak boleh terlalu jauh, karena akan menyebabkan sabuk membebani poros.
4. Sabuk yang panjang cenderung berayun dari sisi ke sisi yang menyebabkan sabuk aus.
5. Sisi kencang sabuk harus dibawah, sehingga jika sabuk turun pada sisi kendor akan menambah besar sudut kontak pada puli
Puli yang dapat digunakan untuk sabuk penggerak dapat dibagi dalam 2 macam tipe yaitu tipe puli datar dan tipe puli mahkota. Tipe puli datar adalah tipe puli yang kebanyakan terbuat dari besi tuang dan ada juga yang terbuat dari besi baja serta bentuknya juga bervariasi karena mudah untuk dibentuk. Sedangkan tipe kedua yaitu tipe puli mahkota adalah tipe puli yang lebih efektif dari puli datar karena sabuknya sedikit menyudut, sehingga untuk terjadinya selip relatif kecil (Zainuri, 2006)
Hubungan puli dengan sabuk yaitu puli berfungsi sebagai alat bantu dari sabuk dalam memutar poros penggerak ke poros penggerak lain, dimana sabuk membelit pada puli. Untuk puli yang mempunyai alur sabuk v yang dipakai harus mempunyai bentuk v. Pada umumnya puli digunakan untuk menggerakkan poros yang satu dengan yang lainnya dengan bantuan sabuk transmisi daya. Untuk menentukan diameter puli yang akan digunakan, perlu diketahui putaran yang diinginkan (Zainuri, 2006).
Diameter Puli
Diameter pada puli memiliki ukuran yang bervariasi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan suatu putaran. Dengan bertambahnya diameter puli sehingga akan semakin lama atau kecil putaran dari suatu poros yang digerakkan oleh motor listrik atau penggerak. Sebaliknya, jika ukuran diameter puli diubah menjadi kecil, putaran dari poros yang ada pada suatu alat akan semakin besar atau cepat. Hal ini akan mempengaruhi hasil keluaran dari proses yang dilakukan (Effendy, 2005).
Setiap ukuran puli akan menghasilkan kecepatan yang berbeda. Menurut Syawaldi (2016) menyatakan bahwa, jika kecepatan putaran puli dinyatakan dengan , putaran motor penggerak dinyatakan dengan , diameter puli penggerak dinyatakan , dan diameter puli yang digerakkan dinyatakan dengan , sehingga untuk menghitung kecepatan putaran puli yang digerakan menggunakan rumus berikut :
...(1) Transmisi langsung dengan roda gigi tidak mungkin terjadi jika jarak
menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan di puli atau sprocket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan , dengan diameter dan puli yang digerakkan dan diameternya , sehingga perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan berikut:
...(2) (Yusuf, 2015)
Menurut Utoyo (2016) menyatakan bahwa ukuran diameter puli berpengaruh pada screwpress yang digunakan dalam suatu alat. Ukuran diameter akan mempengaruhi kecepatan putaran screwpress, sehingga menentukan hasil oalahan yang dihasilkan lebih baik atau tidak. Semakin besar kecepatan putaran yang diberikan, proses pengolahan pada screwpress akan semakin cepat.
Sedangkan semakin kecil putaran yang diberikan, proses pengepresan akan menjadi lama.
V-belt
V-belt terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoran dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar.
V-belt dibelitkan dikelilingan puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah. Transmisi dengan menggunakan sabuk hanya dapat menghubungkan poros-poros yang dengan putaran arah yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk bekerja lebih halus dan tidak berisik (Sularso dan Suga, 2004).
Gambar 6. Konstruksi sabuk v (Sularso dan Suga, 2004)
V-belt merupakan alat transmisi pemindah daya/putaran yang ditempatkan pada pulley. V-belt adalah belt yang berpenampang trapesium, terbuat dari tenunan dan serat-serat yang dibenamkan pada karet kemudian dibungkus dengan anyaman dan karet, digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros yang satu ke poros yang lainnya melalui puli yang berputar dengan kecepatan sama atau berbeda (Darmono dkk, 2006).
Sabuk banyak digunakan dalam mesin mesin pertanian. Hal ini dikarenakan sabuk memiliki beberapa kelebihan. Sularso dan Suga (2004) juga menyatakan bahwa bila dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk v bekerja lebih halus dan tidak bersuara. Untuk mempertinggi daya transmisi, dapat dipakai beberapa sabuk v yang dipasang sebelah menyebelah.
Namun, sabuk v juga memilik kelemahan yaitu : - Tidak dapat digunakan pada jarak yang panjang.
- Tidak cocok untuk beban yang berat pada kecepatan rendah.
- Hanya dapat menghubungkan poros – poros yang sejajar dengan arah putar yang sama.
Menurut Dwi (2010), sabuk terdiri dari tiga jenis, yaitu:
Gambar 7. Jenis-jenis sabuk
1. Sabuk datar (flat belt), pada umumnya terbuat dari semak atau kain yang diresapi oleh karet. Sabuk daar yang modern terdiri atas unit elastik yang kuat seperti benang baja atau nilon. Pada sabuk datar terjadi pengereman karena adanya sambungan sabuk.
2. Sabuk v (V-belt), terbuat dari kain dan benang, biasanya katun rayon atau nilon dan diresapi karet. Kelebihan sabuk v dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu:
a. Selip antara sabuk dan puli dapat diabaikan.
b. Sabuk V yang dibuat tanpa sambungan sehingga memperlancar putaran.
c. Memberikan umur mesin lebih lama, 3 - 5 tahun.
d. Sabuk v mudah dipasang dan dibongkar.
e. Operasi sabuk dengan puli tidak menimbulkan getaran.
f. Sabuk v mempunyai kemampuan untuk menahan goncangan saat mesin dinyalakan.
g. Sabuk v juga dapat dioperasikan pada arah yang berlawanan.
Sedangkan kelemahan sabuk v dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu sabuk v tidak seawet sabuk datar dan konstruksi puli sabuk v lebih rumit daripada sabuk datar.
3. Sabuk bundar / tali (circular belt / rope) Sabuk bundar pada umumnya digunakan untuk meneruskan daya yang besar dari satu puli ke puli yang lain dan mampu digunakan pada jarak antar puli lebih dari 8 meter.
Hal yang menentukan besar daya yang ditransmisikan adalah kecepatan sabuk, kekencangan sabuk, sudut kontak antara sabuk dan puli, kondisi dimana sabuk digunakan. Sedangkan koefisien gesek antara sabuk dan puli tergantung pada bahan sabuk, bahan puli dan kecepatan sabuk (Dwi, 2010).
Menurut Eugene (2000) hubungan antara puli dengan transmisi yaitu poros pertama yang berputar dengan adanya sumber daya putaran, memutar poros kedua dan selanjutnya poros kedua akan memutar poros ketiga dan memutar poros-poros selanjutnya. Dengan kata lain penggabungan antara sumber daya pemutar atau mesin dengan poros-poros yang digunakan akan menghasilkan gerakan putaran yang lebih rendah akan tetapi lebih bertenaga atau menghasilkan putaran lebih kencang akan tetapi kurang bertenaga. Sehingga transmisi yang dipilih dalam membuat suatu alat harus diperhitungkan hasil akhir keceptana putaran dan tenaga putarannya.
Menurut Eladio (2007) dalam sistem transmisi pada suatu ala, sangat penting agar sabuk v yang digunakan harus kuat dan tidak longgar agar putaran yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan. Sistem penggerak menggunakan beberapa puli yang diletakkan secara sejajar dan dihubungkan dengan sabuk v sehingga putaran akan terus menerus berputar dan menggerakkan alat. Untuk memvariasikan kecepatan putaran perlu menggunakan beberapa ukuran diameter puli dan panjang transmisi sehingga kecepatan yang dihasilkan akan berubah.
Poros
Menurut Sularso dan Suga (2004) poros merupakan bagian penting yang ada pada setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros adalah kekuatan poros, kekakuan poros, putaran kritis, dan bahan poros yang digunakan. Jika 4 hal tersebut dapat direncanakan barulah tercipta poros yang baik untuk kinerja mesin.
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Yusuf (2015), 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. Pada kapasitas efektif alat dapat diketahui bahwa cara dan waktu yang tepat dapat meningkatkan hasil produktivitas. Kemampuan operator dalam pengoperasian alat sangat diutamakan karena akan mempengaruhi nilai dari kapasitas efektif alat itu sendiri. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut:
Kapasitas Alat
...(3) Analisis korelasi adalah metode statistika yang digunakan untuk menentukan kuatnya derajat hubungan linier antara dua variabel atau lebih.
Semakin nyata hubungan linier (garis lurus), 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 (- ≤ ≤ ). Apabila nilai r = -1 artinya korelasi negatif sempurna; r = 0 artinya tidak ada korelasi; dan r = 1 artinya korelasinya sangat kuat.
Tabel 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
(Yusuf, 2015).
Menurut Yusuf (2015) mengganti diameter puli pada alat dapat meningkatkan kapasitas efektif alat yang berarti suatu ukuran diameter puli dapat meningkatkan kapasitas efektif alat dan hasil poduksi juga ikut meningkat.
Semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan akan meningkatkan kapasitas efektif pada alat dikarenakan waktu proses pengolahan yang cepat.
Persentase Bahan yang Tertinggal di Alat
Persentase bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang tidak dapat keluar dari alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan dibuka dan setelah 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).
Menurut Yusuf (2015) persentase bahan tertinggal pada alat dapat diperoleh dengan perbandingan antara berat bahan yang tertinggal pada alat dengan berat bahan awal dan kemudian dikali 100%. Dalam hal ini ukuran diameter puli juga menentukan banyak atau tidaknya bahan tertinggal pada alat.
Semakin kecil diameter ukuran puli, putaran dalam pengepresan akan semakin cepat sehingga bahan yang tertinggal seperti tersangkut pada alat akan kecil.
Begitu pula sebaliknya, semakin besar ukuran diameter puli, putaran dalam pengepresan akan semakin lama sehingga bahan akan tersangkut pada alat dikarenakan putaran yang sedikit lama sehingga bahan tertinggal pada alat lebih besar dari ukuran diameter puli yang lebih kecil. Akan tetapi dalam hal ini belum tentu mempengaruhi hasil pengepresan.
Waktu Kerja Pengepresan
Waktu kerja pengepresan adalah waktu yang dibutuhkan oleh alat untuk melakukan suatu pengepresan. Waktu kerja pengepresan diperoleh dengan cara menghitung menggunakan alat hitung waktu yaitu stopwatch. Perbandingan putaran dinyatakan dengan semakin kecil diameter puli akan menghasilkan kecepatan putaran yang semakin besar, dan semakin singkat waktu untuk mengolah bahan dan begitu pula sebaliknya semakin beasr diameter puli akan semakin kecil kecepatan putaran dan waktu yang dibutuhkan untuk mengolah bahan semakin lama (Siregar, 2019).
Persentase Ampas pada Alat
Persentase ampas pada alat dihitung dengan membagikan berat ampas dengan berat bahan awal dan dikalikan 100%. Banyaknya jumlah ampas yang didapatkan dikarenakan oleh 2 faktor yaitu faktor tekstur bahan, biasanya bahan yang akan diolah menggunakan bahan yang bertekstur lunak tapi tidak terlalu lunak. Kemudian faktor alat, dimana kecepatan suatu alat dalam mengolah bahan akan menentukan jumlah ampas yang keluar pada alat (Yusuf, 2015).
Analisis Statistika
Menurut Sekaran (2006) ada analisis yang saling berhubungan yaitu ANOVA dan DMRT. Analisis varians (Analysis of Variance) atau ANOVA adalah suatu metode analisis statistika yang termasuk kedalam cabang statistika inferensi. Uji dalam ANOVA menggunakan uji F karena dipakai untuk pengujian lebih dari 2 sampel. ANOva dapat digolongkan dalam 3 kriteria yaitu
1. ANOVA 1 arah (one way ANOVA) digunakan apabila yang dianalisis terdiri dari 1 variabel
2. ANOVA 2 arah (two way ANOVA) digunakan bila sumber keragaman yang terjadi tidak hanya karena 1 faktor (perlakuan.
3. ANOVA banyak arah (MANOVA) merupakan ANOVA yang didasarkan pada pengamatan banyak kriteria.
Uji jarak ganda Duncan atau uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) digunakan untuk mengetahui jenis terbaik berdasarkan rankingnya. Uji ini dilakukan karena adanya perbedaan sangat nyata pada hasil analisis varians. Uji ini dilakukan untuk mengetahui adanya perbedaan dari pemberian perlakuan yang dilakukan uji F. Uji DMRT juga digunakan untuk melihat adanya pengaruh antara perlakuan yang diuji DMRT.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober sampai dengan November 2019 di Laboratorium Teknik Biosistem, Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: kacang hijau sebagai bahan yang akan diambil sarinya, air untuk merendam dan membersihkan kacang hijau, kertas, puli dengan ukuran diameter 3, 4, dan 5 inci sebagai penggerak, sabuk v sebagai transmisi/pengubah gaya.
Adapun alat yang digunakan yaitu: alat pembuat sari kacang hijau, alat tulis, kalkulator, laptop, timbangan, gelas ukur, kamera, stopwatch, kantong plastik dan baskom.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial dengan satu faktor yaitu diameter puli alat pembuat sari kacang hijau. Dengan tiga kali ulangan pada tiap perlakuan. Faktor diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau yaitu:
D1 = 3 inci D2 = 4 inci D3 = 5 inci
Banyaknya perlakuan atau disebut juga dengan Treatment Combination (Tc) adalah 3 x 3 = 9, sehingga dapat ditentukan jumlah ulangan (n) minimum adalah sebagai berikut :
Tc (n-1) ≥ 15
9 (n-1) ≥ 15
9n ≥ 15 + 9
9n ≥ 24
n ≥ 2,6
Sehingga ulangan yang dilakukan adalah sebanyak 3 (tiga) kali.
Model Rancangan Penelitian
Model rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL)
= µ + + ...(4) Di mana:
= Hasil pengamatan dari perlakuan faktor diameter puli pada taraf ke-i dan pada ulangan ke-k.
µ = Nilai tengah.
= Pengaruh perlakuan ke-i.
= Pengaruh galat percobaan dari perlakuan diameter puli pada taraf ke-i dan ulangan ke-k.
Model rancangan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
DMRTα α)√
...(5)
Dimana :
R = Nilai Jarak
KT G = Nilai analisis sidik ragam pada kuadran tengah galat α = Taraf nilai acuan (0,05 atau 0,01)
r = Ulangan Pelaksanaan Penelitian Persiapan Bahan
1. Menyiapkan biji kacang hijau berkualitas baik.
2. Merendam biji kacang hijau selama 14 jam menggunakan air panas.
3. Meniriskan air perendaman sehingga bahan siap untuk diolah.
Persiapan Alat
1. Membersihkan alat dari kotoran yang menempel.
2. Memeriksa alat pada bagian mur dan baut yang tidak ketat.
3. Mempersiapkan puli dan sabuk v yang akan digunakan, yaitu puli dengan ukuran diameter 3, 4, dan 5 inci.
4. Menyalakan alat, untuk mempersiapkan alat dalam keadaan dapat beroperasi dengan baik
Prosedur Penelitian
1. Memasang puli denga ukuran diameter 3 inci dan sabuk v yang sesuai.
2. Memasukkan kacang hijau sebanyak 1 kg dan air sebanyak 1 liter melalui corong masukan (hopper).
3. Menghidupkan motor pisau untuk menghaluskan bahan selama 1 menit.
4. Menghidupkan motor listrik setelah penghalusan bahan berjalan setengah menit untuk mengoperasikan screwpress.
5. Mematikan motor pisau setelah 1 menit.
6. Menurunkan tuas pembuka secara perlahan agar bahan turun dari silinder pisau ke silinder pengepresan.
7. Menunggu proses pengepresan dan ditampung sari kacang hijau dan ampas yang keluar.
8. Mematikan motor listrik screwpress.
9. Melakukan pengamatan parameter.
10. Mengulang perlakuan di atas sebanyak tiga kali.
11. Melakukan perlakuan 1-10 untuk diameter puli 4 dan 5 inci.
12. Melakukan pengamatan parameter Parameter yang Diamati
1. Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat diperoleh dengan cara menghitung banyaknya sari kacang hijau yang bisa dihasilkan (liter) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses pengepresan (jam). Kapasitas efektif alat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.
2. Persentase Bahan Yang Tertinggal Di Alat
Perhitungan persentase bahan yang tertinggal di alat dilakukan dengan mengeluarkan bahan yang tertinggal di alat setelah pengepresan dengan cara manual yaitu dengan menggunakan tenaga operator. Kemudian bahan tertinggal tersebut ditimbang untuk mengetahui berat bahan yang tertinggal di alat.
Persentase bahan yang tertinggal di alat dihitung dengan rumus:
% Bahan Tertinggal
...(6)
3. Waktu Kerja Pengepresan
Waktu kerja pengepresan adalah waktu yang dibutuhkan oleh alat untuk melakukan pengepresan. Waktu kerja pengepresan diperoleh dengan menghitung waktu, menggunakan alat hitung seperti stopwatch. Waktu kerja pengepresan dapat dihitung dengan rumus:
Waktu kerja pengepresan
...(7)
4. Persentase Ampas pada Alat
Persentase ampas adalah jumlah ampas yang dikeluarkan alat saat melakukan pengolahan. Ampas yang keluar dari alat dikumpulkan dan ditimbang menggunakan timbangan untuk mencari tahu berat dari ampas tersebut. Persentase ampas pada alat dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
% Ampas pada alat
...(8)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh bahwa perlakuan pengujian diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap volume kacang hijau yang dihasilkan, bahan yang tertinggal, waktu kerja pengepresan dan ampas yang keluar pada alat.
Tabel 3. Hasil pengujian terhadap parameter yang diamati Perlakuan Kapasitas
efektif alat (liter/jam)
Persentase bahan tertinggal (%)
Waktu kerja pengepresan
(jam)
Persentase ampas (%)
D1 14,48 2,5 0,0516 48
D2 12,92 4,3 0,0650 42,8
D3 12,04 5,3 0,0826 34,8
Berdasarkan Tabel 3 kapasitas efektif alat terbesar terdapat pada perlakuan D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci yaitu sebesar 14,48 liter/jam sedangkan kapasitas efektif alat terkecil terdapat pada perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci yaitu 12,04 liter/jam. Persentase bahan tertinggal terbesar terdapat pada perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci yaitu 5,3% sedangkan persentase bahan tertinggal terkecil terdapat pada perlakuan D1 dengan ukuran diameter pulin3 inci yaitu 2,5%. Waktu kerja pengepresan tercepat terdapat pada perlakun D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci yaitu 0,0516 jam sedangkan waktu kerja pengepresan terlama terdapa pada perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci yaitu 0,0826 jam. Persentase ampas terbesar terdapat pada perlakuan D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci yaitu 48 % sedangkan persentase ampas terkecil terdapat pada perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci yaitu 34,8 %.
Nilai kecepatan putaran yang dihasilkan pada perlakuan D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci yaitu sebesar 70 rpm, perlakuan D2 dengan ukuran
diameter puli 4 inci yaitu sebesar 52,5 rpm dan perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci yaitu 42 rpm. Dari data yang tersebut diketahui bahwa kecepatan putaran tercepat terdapat pada perlakuan D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci dan terlama terdapat pada perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat diperoleh dengan perbandingan berat hasil olahan dengan waktu. Waktu pengolahan dihitung dari mulai memasukkan bahan ke dalam hopper sampai bahan selesai diolah. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 3 dapat dilihat bahwa perlakuan diameter puli memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kapasitas efektif alat pembuat sari kacang hijau, sehingga diperlukan analisis lanjutan yaitu dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui hubungan antar perlakuan.
Tabel 4. Uji DMRT kapasitas efektif alat pembuat sari kacang hijau
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- - - D3 12,04 a A
2 0,69 1,05 D2 12,92 b AB
3 0,72 1.09 D1 14,48 c B
Keterangan: Notasi huruf yang berbeda menunjukan berbeda sangat nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
Pada Tabel 4 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,01 yaitu kapasitas efektif alat dengan perlakuan D1 tidak berbeda sangat nyata dengan perlakuan D2 tetapi berbeda sangat nyata dengan perlakuan D3. Dari hasil penelitian sehingga dapat disimpulkan bahwa puli terbaik adalah dengan perlakuan D1 yaitu menggunakan puli berdiameter 3 inci.
Perbedaan diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau mempengaruhi kecepatan putaran yang ditransmisikan oleh sabuk v terhadap
screwpress sehingga menyebabkan perbedaan kapasitas efektif alat. Kecepatan screwpress yang semakin lama menyebabkan kacang hijau yang masuk melalui silinder pisau mengalami proses penekanan yang kuat terhadap dinding tabung saringan dan dinding pengeluaran ampas, sehingga volume sari kacang hijau yang dihasilkan banyak dan ampas yang keluar dari saluran pengeluaran tidak basah.
Hal ini sesuai dengan literatur Yusuf (2015) cara untuk memperbesar atau memperkecil kapasitas yaitu dengan mengubah jumlah mata pisau, rpm alat atau tebal potongan, perubahan yang paling mudah dilakukan untuk memperbesar dan memperkecil kapasitas alat adalah dengan merubah rpm. Selain itu kecepatan putaran pada saat pengepresan mempengaruhi kapasitas efektif alat dikarenakan waktu proses pengolahan sangat berperan penting terhadap kapasitas efektif alat, akan tetapi hasil pengolahan yang di olah juga sesuai atau bisa dikatakan hasil olahannya tidak kurang dari bahan yang digunakan.
Hubungan antara dimeter puli pada alat pembuat sari kacang hijau terhadap kapasitas efektif alat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 8. Hubungan diameter puli terhadap kapasitas efektif alat
y = -1.2215x + 17.824 R² = 0.8265
10 11 12 13 14 15
0 1 2 3 4 5 6
Kapasitas Efektif Alat (liter/jam)
Diameter Puli (inci)
Berdasarkan Gambar 8 menunjukan bahwa semakin besar diameter puli, kapasitas alat yang dihasilkan semakin rendah begitu pula sebaliknya, semakin kecil diameter puli, kapasitas alat yang dihasilkan semakin tinggi. Perlakuan D3 memiliki kapasitas efektif alat yang rendah dikarenakan memiliki hasil sari yang banyak dan waktu yang lama. Sedangkan perlakuan D1 memiliki kapasitas efektif alat yang tinggi dikarenakan memiliki hasil yang sedikit dan waktu yang cepat.
Persamaan garis pada gambar terbentuk dari persamaan y = -1,221x + 17,82 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 diameter puli dan kapasitas efektif alat, sehingga kita dapat menghitung nilai dari kapasitas efektif alat jika dilakukan perubahan diameter puli tanpa melakukan pengujian kembali.
Dari gambar di atas juga diperoleh nilai R² = 0,826 yang merupakan koefisien korelasi. Koefisien korelasi menunjukkan erat atau tidaknya hubungan antara variabel-variabel tersebut. Berdasarkan literatur Yusuf (2015) jika nilai koefisien korelasi antara 0,800-1,000 berarti tingkat hubungan antara dua variabel sangat kuat.
Persentase Bahan Tertinggal pada Alat
Persentase bahan tertinggal di alat diperoleh dengan perbandingan berat bahan tertinggal pada alat dengan berat bahan awal yang digunakan dan dikali dengan 100%. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 4 dapat dilihat bahwa perlakuan ukuran diameter puli memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap persentase bahan tertinggal pada alat pembuat sari kacang hijau,
sehingga diperlukan analisis lanjutan yaitu dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui hubungan antar perlakuan.
Tabel 5. Uji DMRT persentase bahan tertinggal pada alat pembuat sari kacang hijau
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- - - D1 2,5 a A
2 0,94 1,42 D2 4,3 b B
3 0,97 1,48 D3 5,3 c B
Keterangan: Notasi huruf yang berbeda menunjukan berbeda sangat nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
Pada Tabel 5 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,01 yaitu persentase bahan tertinggal dengan perlakuan D1 berbeda sangat nyata dengan perlakuan D2 dan perlakuan D2 tidak berbeda sangat nyata dengan perlakuan D3.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa puli terbaik adalah dengan perlakuan D1 yaitu menggunakan puli berdiameter 3 inci.
Hubungan antara diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau terhadap persentase bahan tertinggal pada alat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 9. Hubungan diameter puli terhadap persentase bahan tertinggal
y = 1.415x - 1.6056 R² = 0.9717
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6
Persentase Bahan Tertinggal (%)
Diameter Puli (inchi)
Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat bahwa semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan, persentase bahan tertinggalnya semakin tinggi dan semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan, persentase bahan tertinggal semakin rendah, sehingga dapat disimpulkan perlakuan pada D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci adalah perlakuan yang memiliki persentase bahan tertinggal terkecil dan perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci adalah perlakuan yang memiliki persentase bahan tertinggal terbesar. Bahan yang tertinggal di screwpress disebabkan karena sudut screwpress terlalu kecil sehingga kacang hijau yang akan dipress masuk ke dalam sudut yang kecil tersebut, sehingga putaran screw tidak dapat mengolah atau menghantar kacang hijau untuk dipress ke saluran pengeluaran.
Semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin lama pula proses pengepresan terjadi. Semakin lama proses pengepresan, kacang hijau akan semakin lama ke luar ke tempat ampas sedangkan sari kacang hijau yang dipres sudah habis. Sebaliknya semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin cepat pula proses pengepresan terjadi. Semakin cepat proses pengepresan, kacang hijau akan semakin cepat ke luar ke tempat ampas sedangkan sarikacang hijau yang dipres belum habis. Hal ini sesuai dengan literatur Utoyo (2016) yang menyatakan semakin besar kecepatan putaran yang diberikan, proses pengolahan pada screwpress akan semakin cepat, begitu pula sebaliknya, semakin kecil kecepatan putaran yang diberikan, proses pengolahan pada screwpress akan semakin lama.
Selain pada tempat pengepresan, bahan tertinggal juga terdapat dalam silinder pisau penghancur atau tabung penghancur kacang hijau. Kacang hijau
yang sudah hancur pada tabung penghancur akan turun dan masuk ke dalam tempat pengepresan. Perpindahan kacang hijau dari tabung penghancur ke tempat pegepresan dibantu oleh air. Akan tetapi ada kacang hijau yang tersangkut di tabung penghancur dikarenakan air yang mengalirkan kacang hijau sudah habis dahulu sebelum bahan turun semua. Selain itu faktor lain yang menyebabkan bahan tersangut adalah lubang saluran penghubung antara tabung dan tempat pengepresan yang terlalu kecil. Sehingga pada saat penggunaan alat perlu dibersihkan agar proses pengolahan tidak terkendala dan hasil pengolahan sesuai dengan yang diinginkan.
Waktu Kerja Pengepresan
Waktu kerja pengepresan adalah waktu yang dibutuhkan oleh alat untuk melakukan proses pengepresan. Waktu kerja pengepresan diperoleh dengan mengukur lamanya proses pengepresan menggunkan stopwatch. Setelah waktu diketahui, akan dihitung waktu kerja pengepresan. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 5 dapat dilihat bahwa perlakuan diameter puli memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap waktu kerja pengepresan pada alat pembuat sari kacang hijau, sehingga diperlukan analisis lanjutan yaitu dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui hubungan antar perlakuan.
Tabel 6. Uji DMRT waktu kerja pengepresan pada alat pembuat sari kacang hijau
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- - - D1 0,0516 a A
2 0,0023 0,0034 D2 0,0650 b B
3 0,0023 0,0036 D3 0,0826 c C
Keterangan: Notasi huruf yang berbeda menunjukan berbeda sangat nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
Pada Tabel 6 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,01 yaitu waktu dengan perlakuan D1 berbeda sangat nyata dengan perlakuan D2 dan dengan perlakuan D3. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa puli terbaik adalah dengan perlakuan D1 yaitu menggunakan puli berdiameter 3 inci.
Hubungan antara dimeter puli pada alat pembuat sari kacang hijau terhadap waktu pengepresan pada alat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 10. Hubungan diameter puli terhadap waktu kerja pengepresan Berdasarkan Gambar 10 dapat dilihat bahwa semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin lama waktu yang diperlukan untuk mengolah sari kacang hijau. Hal ini disebabkan karena kecepatan yang dihasilkan oleh masing-masing ukuran diameter puli berbeda-beda, semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin besar kecepatan putaran yang dihasilkan dan semakin cepat pula waktu yang dibutuhkan dalam mengolah sari kacang hijau dan semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin kecil kecepatan putaran yang dihasilkan dan semakin lama pula waktu yang dibutuhkan dalam mengolah sari kacang hijau. Hal ini diperkuat oleh Siregar
y = 0.0145x + 0.0073 R² = 0.9996
0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0 1 2 3 4 5 6
Waktu Pengepressan (jam)
Diameter Puli (inci)
(2019) yang menyatakan bahwa semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin besar kecepatan putaran yang dihasilkan dan semakin cepat waktu yang dibutuhkan alat untuk mengolah bahan dan begitu pula sebaliknya, semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan akan semakin kecil kecepatan putaran yang dihasilkan dan semakin lama pula waktu yang dibutuhkan alat untuk mengolah bahan.
Persentase Ampas pada Alat
Persentase ampas pada alat diperoleh dengan perbandingan berat ampas pada alat dengan berat bahan awal yang digunakan dan dikali 100%. Dari hasil analisis sidik ragam Lampiran 6 dapat dilihat bahwa perlakuan diameter puli memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap persentase ampas pada alat pembuat sari kacang hijau, sehingga diperlukan analisis lanjutan yaitu dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui hubungan antar perlakuan.
Tabel 7. Uji DMRT persentase ampas pada alat pembuat sari kacang hijau
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- - - D3 34,83 a A
2 2,68 4,06 D2 42,83 b B
3 2,78 4,21 D1 48 c C
Keterangan: Notasi huruf yang berbeda menunjukan berbeda nyata pada taraf 5%
dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
Pada Tabel 7 menunjukkan bahwa uji DMRT dengan taraf uji 0,01 yaitu persentase ampas dengan perlakuan D1 berbeda sangat nyata dengan perlakuan D2 dan dengan perlakuan D3. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa puli terbaik adalah dengan perlakuan D3 yaitu menggunakan puli berdiameter 5 inci.
Hubungan antara dimeter puli pada alat pembuat sari kacang hijau terhadap persentase ampas pada alat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 11. Hubungan diameter puli terhadap persentase ampas
Berdasarkan Gambar 11 dapat dilihat bahwa semakin besar ukuran diameter puli yang digunakan, persentase ampasnya semakin rendah dan semakin kecil ukuran diameter puli yang digunakan, persentase ampasnya semakin tinggi.
Hal ini dikarenakan pada proses pengepresan, semakin cepat putaran pengepresan yang dihasilkan akan semakin cepat kacang hijau ke luar ke tempat pengeluaran ampas sedangkan ampas masih mengandung sedikit sari kacang hijau yang tidak terpres. Sebaliknya, semakin lama putaran yang dihasilkan pada proses pengepresan akan semakin lama kacang hijau ke luar ke tempat pengeluaran ampas tetapi ampas yang ke luar sudah dalam keadaan kering. Sehinnga dapat diketahui bahwa perlakuan D1 dengan ukuran diameter puli 3 inci adalah perlakuan yang memiliki persentase ampas terbesar dan perlakuan D3 dengan ukuran diameter puli 5 inci adalah perlakuan yang memiliki persentase ampas terkecil dan dapat dikatakan perlakuan terbaik.
Banyaknya ampas yang keluar dari alat dikarenakan kecepatan alat dalam mengolah kacang hijau. Sementara dari segi tekstur kacang hijau yang digunakan
y = -13,16x + 136,4 R² = 0,984
0 10 20 30 40 50 60
0 1 2 3 4 5 6
Persentase Ampas (%)
Diameter Puli (inchi)
sudah bagus karena direndam selama 14 jam. Hal ini sesuai dengan literatur (Yusuf, 2015) yang menyatakan bahwa banyaknya jumlah ampas yang didapatkan dikarenakan 2 faktor yaitu dari faktor bahan yang digunakan dan faktor alat yang digunakan.
KESIMPULAN
Kesimpulan
1. Diameter puli pada alat pembuat sari kacang hijau memberikan pengaruh sangat nyata pada kapasitas efektif, persentase bahan tertinggal, waktu pengepresan dan persentae ampas pada alat.
2. Kapasitas efektif alat, persentase bahan tertinggal dan waktu kerja pengepresan terbaik terdapat pada perlakuan D1 yaitu dengan menggunakan puli diameter 3 inci, persentase ampas terbaik terdapat pada perlakuan D3, yaitu dengan puli diameter 5 inci.
3. Berdasarkan uji DMRT, kapasitas efektif alat terbaik terdapat pada perlakuan D1, yaitu dengan puli diameter 3 inci.
4. Berdasarkan uji DMRT, persentase bahan tertinggal terbaik terdapat pada perlakuan D1, yaitu dengan puli diameter 3 inci.
5. Berdasarkan uji DMRT, waktu pengepresan terbaik terdapat pada perlakuan D1, yaitu dengan puli diameter 3 inci.
6. Berdasarkan uji DMRT, persentase ampas terbaik terdapat pada perlakuan D3, yaitu dengan puli diameter 5 inci.
7. Secara keseluruhan, perlakuan terbaik yang diperoleh adalah perlakuan D3, yaitu dengan menggunakan puli dengan diameter 5 inci karena menghasilkan produk yang banyak dan ampas yang sedikit.
Saran
1. Diperlukan pengujian lanjutan mengenai besar lubang pembuangan ampas pada pengepresan sehingga ampas yang keluar lebih sidikit.
2. Diperlukan modifikasi pada screwpress agar proses pengepresan lebih bagus dan bahan tertinggal lebih sedikit.
