Kedelai
Kedelai merupakan tanaman asli daratan Cina dan telah dibudidayakan oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan dengan semakin berkembangnya perdagangan antarnegara yang terjadi pada awal abad ke-19, menyebabkan tanaman kedelai juga ikut tersebar ke berbagai negara tujuan perdagangan tersebut, yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia, dan Amerika. Menurut laporan, kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16. Awal mula penyebaran dan pembudidayaan kedelai yaitu di Pulau Jawa, kemudian berkembang ke Bali, Nusa Tenggara, dan pulau-pulau lainnya. Masuknya kedelai ke Indonesia diduga dibawa oleh para imigran Cina yang mengenalkan beberapa jenis masakan yang berbahan baku biji kedelai (Adisarwanto,2005).
Menurut para ahli tanaman, kedelai yang sudah disebarluaskan di Indonesia bukan lagi tanaman asli, melainkan tanaman yang berasal dari daerah Manshukuo di negara Cina, kemudian menyabar ke daerah Mansyuria dan Jepang (Asia Timur). Demikian pula kedelai yang ditanam di benua lain seperti Amerika dan Afrika pun berasal dari Asia (AAK, 1989).
Kedelai (Glycine max(L.) Meril) merupakan salah satu jenis kacang-kacangan yang terkenal di dunia. Banyak jenis kedelai di Indonesia antara lain kedelai hitam, kedelai kuning atau putih, dan kedelai hijau (Hadiwiyoto dan Soehardi, 1981).
Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu kulit biji dan janin (embrio). Pada kulit biji terdapat bagian yang disebut pusar (hilum) yang berwarna coklat, hitam, atau putih. Pada ujung hilum terdapat mikrofil, berupa lubang kecil yang terbentuk pada saat proses pembentukan biji. Warna kulit biji bervariasi, mulai dari kuning, hijau, coklat, hitam atau kombinasi campuran dari warna-warna tersebut. Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varitas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat. Namun demikian, sebagian besar biji berbentuk bulat. Sedangkan janin (embrio) terdapat diantara dua keping biji (Adisarwanto,2005).
Gambar 1. Kedelai
Botani Kedelai
Menurut ilmu tumbuh-tumbuhan (botani), kedelai diklasifikasikan kedalam golongan sebagai berikut :
Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Rosales Family : Leguminosae Genus : Glycine
Spesies : Glycine max (L.) Meril (Adisarwanto,2005).
Pada awalnya, kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu
Glycine soja dan Soja max. Namun demikian, pada tahun 1984 telah disepakati
bahwa nama botani yang dapat diterima dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max (L.) Meril (Adisarwanto, 2005).
Nilai Gizi dan Manfaat Kedelai
Kedelai merupakan sumber protein nabati yang efisien, dalam arti bahwa untuk memperoleh jumlah protein yang cukup diperlukan kedelai dalam jumlah kecil.
Tabel 1. Kandungan gizi bahan olahan berasal dari kedelai dalam 100 gram bahan
Jenis produk Energi
(kal) Air(g) Protein(g) Lemak(g) Kabohi-drat (g) Serat(g) Vitamin(mcg) Kedelai hitam Kedelai kuning Susu kedelai Tahu Tempe Kecap kental 385 400 37 63 149 86 12,3 10,2 91,4 86,7 64,0 57,4 32,2 35,1 2,8 7,9 18,3 5,5 15,0 17,7 1,5 4,1 4,0 9,6 35,4 32,0 3,6 0,4 12,7 15,1 4,3 4,2 0,1 0,1 -0,6 3,36 3,08 0,37 4,72 0,17 1,11 Sumber : Suprapto (1999)
Kedelai dalam bentuk olahan tradisional, seperti tahu dan tempe, kandungan protein per 100 gram bahan menjadi rendah, namun lebih mudah tercerna. Tempe merupakan olahan dari kedelai yang paling tinggi kandungan proteinnya dibandingkan tahu atau olahan lainnya (Suprapto, 1999).
Pemanfaatan utama kedelai adalah dari biji. Biji kedelai kaya protein dan lemak serta beberapa bahan gizi penting lain, misalnya vitamin. Olahan biji dapat dibuat menjadi
- bermacam-macam saus penyedap (salah satunya kecap, yang aslinya dibuat dari kedelai hitam),
- tempe
- susu kedelai (baik bagi orang yang sensitif laktosa), - tepung kedelai,
- minyak (dari sini dapat dibuat sabun, plastik, kosmetik, resin, tinta, krayon, pelarut, dan biodiesel).
- tauco (Wikipedia, 2008).
Kedelai juga sangat berkhasiat bagi pertumbuhan dan menjaga kondisi sel-sel tubuh. Kedelai banyak mengandung unsur dan zat-zat makanan penting. Dari tanaman kedelai ini, selai bijinya dimanfaatkan sebagai makanan manusia, daun dan batangnya yang sudah agak kering pun dapat digunakan sebagai makanan ternak, dan pupuk hijau (AAK, 1989).
Varietas Kedelai
Kedelai merupakan tanaman yang berbuah polong dan berbunga kupu-kupu, seperti halnya kacang tanah. Perbedaannya adalah bahwa buah kacang tanah terdapat didalam tanah, sedangkan buah kedelai tumbuh diatas tanah, yakni pada batangnya. Pada dasarnya penentuan varietas kedelai didasarkan pada :
- Umur
Umur kedelai terhitung dari awal penanaman biji sampai dengan masa panen tiba sangat variasi. Berdasarkan perbedaan umur ini bisa dibedakan kepada beberapa jenis kedelai, yaitu :
1. Kedelai genjah; berumur pendek, 75-85 hari 2. Kedelai tengahan; berumur antara 85-90 hari
3. Kedelai dalam; berumur panjang, yaitu lebih dari 90 hari. - Warna biji
Warna biji kedelai berbeda-beda, tetapi pada garis besarnya dibedakan menjadi dua macam, yaitu kedelai putih/kuning dan kedelai hitam/hijau. 1. Kedelai putih/kuning
Kedelai putih membutuhkan syarat-syarat tumbuh yang lebih sukar dibandingkan dengan kedelai hitam. Kedelai putih kurang baik jika dibuat kecap dan tauco, sebaiknya, kedelai putih cocok sekali untuk bahan pembuat tempe dan tahu. Disamping itu, kedelai putih/kuning lebih mahal bila dibandingkan dengan kedelai hitam. Yang termasuk kedelai putih misalnya varietas Sumbing, Taichung, T.K.5.
2. Kedelai hitam/hijau
Walaupun harga jualnya lebih murah, pada umumnya kedelai hitam lebih disukai oleh para petani, karena kedelai hitam membutuhkan perlakuan khusus dari awal tanam hingga proses pengolahan hasil. Disamping itu, kedelai hitam mudah dipasarkan, karena kedelai tersebut baik sekali untuk dibuat kecap dan tauco. Yang termasuk kedelai hitam misalnya varitas Otan No. 27 (AAK, 1989).
Tahu
Tahu sebagai salah satu produk olahan dari kedelai merupakan sumber protein yang sangat baik sebagai bahan substitusi bagi protein susu, daging dan telur karena jumlah protein yang dikandungnya serta daya cernanya yang tinggi.
Tahu pertama sekali dibuat oleh seorang raja bangsa Cina kira-kira 200 tahun yang lalu. Sejak saat itu maka tahu sebagai produk olahan kedelai diterima sebagai suatu sumber kesehatan bagi orang Asia (Koswara, 1992).
Dengan menambahkan cuka dan bumbu lainnya, tahu dapat menjadi semacam saos untuk bermacam-macam hidangan dan juga soup dan snack. Telah pula dibuat berbagai jam ice cream dari tahu yang sangat popular karena rendah kadar kolestrolnya.
Adapun proses pembuatan tahu menurut Radiyati (1992), adalah sebagai berikut :
1. Pilih kedelai yang bersih, kemudian dicuci;
2. Rendam dalam air bersih selama 8 jam (3 liter air untuk 1 kg kedelai). Kedelai akan mengembang jika direndam;
3. Cuci berkali-kali kedelai yang telah direndam. Apabila kurang bersih maka tahu yang dihasilkan akan cepat menjadi asam;
4. Giling kedelai dan agar penggilingan berjalan lancar dan memberi hasil yang baik, ditambahkan sejumlah air pada penggiling;
5. Masak bubur tersebut, jangan sampai mengental pada suhu 700 - 800C
(ditandai dengan adanya gelembung-gelembung kecil);
6. Saring bubur kedelai dan endapkan airnya dengan menggunakan batu tahu (Kalsium Sulfat = CaSO4) sebanyak 1 gram atau 3 ml asam cuka untuk 1 liter sari kedelai, sedikit demi sedikit sambil diadauk perlahan-lahan; 7. Cetak dan pres endapan tersebut.
Alat pengiling kedelai
Perajin tahu umumnya telah menggunakan mesin untuk menggiling kedelai. Kegiatan awal dilakukan dengan merancang dan merakit mesin penggiling kedelai. Mesin penggiling yang dihasilkan menggunakan diameter batu giling 10'' dan putaran mesin 1000 rpm. Mesin ini dapat menggiling 150 kg kedelai per jam (Sumarno dkk, 2007).
Gambar 2. Alat penggiling kedelai
Elemen Mesin Motor listrik
Motor yakni piranti atau peralatan listrik yang dapat dipergunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, juga dapat berupa motor arus searah maupun arus bolak-balik. Pada dasarnya motor listrik digunakan untuk menggerakkan elemen-elemen mesin, seperti pulley, dan poros (Ibrahim, 1991).
Mesin-mesin yang dinamakan motor listrik dirancang untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, untuk menggerakkan berbagai peralatan, mesin-mesin industri, pengangkutan dan lain-lain. Setiap mesin sesudah dirakit,
porosnya menonjol melalui ujung penutup (lubang pelindung) pada sekurang-kurangnya satu sisi supaya dapat dilengkapi dengan sebuah pulley atau sebuah generator kesuatu mesin yang akan digerakkan (Daryanto, 2002).
Gambar 3. Elektromotor
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros (Sularso dan Suga,1997).
Setiap mesin sesudah dirakit, porosnya menonjol melampaui ujung penutup (lubang pelindung) pada sekurang-kurangnya satu sisi supaya dapat dilengkapi dengan cakra sabuk mesin (Pulley) atau sebuah gandengan untuk hubungan kesuatu penggerak mula (pada generator) atau kesuatu mesin yang akan digerakkan (Daryanto, 1993).
Poros dapat dibedakan kepada 2 macam, yaitu :
1. Poros dapat didukung; poros yang khusus diperuntukkan mendukung elemen mesin yang berputar.
2. Poros transmisi/poros perpindahan; poros yang terutama digunakan untuk memindahkan momen puntir.
Poros dukung dapat dibagi menjadi poros tetap atau poros terhenti dan poros berputar. Pada umumnya poros didukung itu pada kedua atau salah satu ujungnya ditimpa atau sering ditahan terhadap putaran. Poros dukung pada umumnya dibuat dari baja bukan paduan (Stolk dan Kros, 1981).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai penumpu poros yang berbeban dan berputar. Dengan adanya bantalan, maka putaran dan gerakan bolak-balik suatu poros berlangsung secara halus, aman dan tahan lama.
Bantalan harus mempunyai ketahanan terhadap getaran ataupun hentakan. Jika suatu sistem menggunakan kontruksi bantalan, sedangkan bantalannya tidak berfungsi dengan baik maka seluruh sistem akan menurun prestasinya dan tidak dapat bekerja secara semestinya (Pardjono dan Hantoro,1991).
Bantalan diklasifikasikan berdasarkan pada ; 1. Gerakan Bantalan Terhadap Poros
- Bantalan luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas.
- Bantalan gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.
2. Arah Beban Terhadap Poros.
- Bantalan radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
- Bantalan aksial. Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros. - Bantalan gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang
arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros. (Sularso dan Suga, 1997).
Bantalan dalam usaha tani diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah daya tetap ditempatnya. Bantalan yang tepat digunakan ditentukan oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros, beban yang harus didukung, dan besarnya daya dorong akhir (Smith dan Wilkes, 1990).
Bantalan berguna untuk menumpu poros dan memberikan kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan yang sekecil mungkin) (Daryanto, 1993).
Menurut Daryanto (1993) pada prinsipnya berbagai macam bantalan dapat digolongkan menjadi :
1. Bantalan luncur
2. Bantalan gelinding (bantalan pelana dan rol) 3. Bantalan dengan beban radial
4. Bantalan dengan beban aksial
V-belt
Sabuk/belt berfungsi untuk memindahkan putaran dari poros satu lainnya, baik putaran tersebut pada kecepatan putar yang sama maupun putarannya dinaikkan maupun diperlambat, searah dan kebalikannya.
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai panampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekeliling alur pulley yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana kontruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadi slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Pada perpindahan sabuk, gerak putarnya dipindahkan dari pulley sabuk yang satu ke pulley sabuk yang lain. Supaya terdapat suatu gesekan yang cukup kuat antara sabuk dan pulleynya, sabuk dipasang sekencang-kencangnya pada
pulley-pulleynya, atau diberi pulley pengencang.
Syarat yang harus dipenuhi untuk bahan sabuk adalah kekuatan dan kelembutan, yang berguna untuk bertahan terhadap kelengkungan yang berulang kali disekeliling pulley. Selanjutnya yang penting ialah koefisien gesek antara sabuk dan pulley, massa setiap satuan panjang dan ketahanan terhadap pengaruh luar seperti uap lembab, kalor, debu, dan sebagainya (Stolk dan Kros, 1981).
Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk menyalurkan tenaga tergantung dari :
2. Gesekan antara sabuk dengan pulley
3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan pulley
4. Kecepatan sabuk (makin cepat sabuk berputar makin kurang terjadi regangan dan singgungan).
(Pratomo dan Irwanto, 1983).
Pulley
Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak
lagi dijumpai. Untuk kontruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.
Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (diatas 35
m/det) (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD(penggerak)= SD(yang digerakkan)...(1)
Dimana S adalah kecepatan putar pulley (rpm) dan D adalah diameter pulley (mm) ( Smith dan Wilkes, 1990).
Ada beberapa tipe yang digunakan untuk sabuk penggerak yaitu : 1. Pulley datar
Pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja
dalam bentuk yang bervariasi. 2. Pulley mahkota
Pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit
bermacam-macam menurut kegunaannya, tetapi ukuran maksimumnya adalah 1/8” untuk setiap feet.
3. Tipe lain
Pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat pada
sabuk penggeraknya ( Daryanto,1986)
Batu Gerinda
Batu gerinda adalah alat yang berfungsi untuk menggiling biji kedelai dalam proses pembuatan tahu. Batu gerinda ini juga sering disebut batu giling.
