EVALUASI KINERJA JUICER TIPE MEKANIS UNTUK BUAH MARKISA PADA BERBAGAI TINGKAT KEMATANGAN
Harnel
Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Barat Jl. Raya Padang-Solok Km. 40, Sukarami
ABSTRACT
Marquisa represents pre-eminent fruits of West Sumatra besides orange, banana and papaya. Around 70% of marquisa is marketed in Java, Riau province 9%, Jambi province 1%, Medan 5%, and the rest 10% is marketed in some towns in West Sumatra. Travelled of marquisa fruits with far distance results in high damage which even reaches 10%. Un-marketed marquisa fruits can be processed into juice using wood spoon dilution membrane of lint and seeds or using a mechanical juicer. A technical test of mechanical juicer and its economic analysis has been done in the workshop of the West Sumatra Assessment Institute for Agricultural Technology, Indonesia in July 2006. The test used three rpm treatments, i.e. 280, 350 and 467 with two maturity storey levels of marquisa fruits (50-75% yellow and >75% yellow). Each test used 200 marquisa fruits. Results of test showed that at maturity level storey 50-75% yellow the highest capacity (186.74 kg/hour with dissociation time 155 second), the highest rendement (82.53%), juice density (0.950 kg/liter), sugar rate (8.77 Brix), viscosity of juice (2.016 cp), and the lowest of cost (Rp.61.59/kg) with break event point (BEP) of 1022.51 kg/year was attained at 467 rpm. At the maturity level storey >75% yellow, the best treatment was also 467 rpm. In term of organoleptic, the juice processed from the fruits with maturity storey level >75% yellow was preferred than 50-75% yellow. The best treatment for the fruits with maturity storey level >75% was 467 rpm with costing of Rp.48.50/kg and BEP 1035 kg/year.
Key words : Marquisa, post harvest, and mechanical juicer.
PENDAHULUAN
arkisa adalah salah satu komoditas buah unggulan Sumatera Barat se-lain jeruk, pepaya dan pisang, khususnya di Kabupaten Solok. Produksi markisa di Kabupaten Solok pada tahun 2003 ada-lah 30.951 ton dan mengalami pening-katan tahun 2004 menjadi 102.110 ton per tahun (Bappeda Kab. Solok, 2004). Ada tiga kecamatan yang menjadi sentra produksi markisa di Kabupaten Solok yai-tu Kecamatan Lembah Gumanti, Lem-bang Jaya, dan Gunung Talang. Menurut data Balai Pengkajian Teknologi Perta-nian Sumatera Barat, luas areal tanaman markisa saat ini diperkirakan sudah me-lebihi 4000 hektar.
Sekitar 75% produksi markisa dipa-sarkan ke beberapa kota di Pulau Jawa,
Riau 9%, Jambi 1%, Medan 5% dan sisa-nya sebesar 10% dipasarkan ke beberapa kota di Sumatera Barat. Pemasaran buah markisa pada jarak tempuh yang jauh mengakibatkan risiko kerusakan yang tinggi, bahkan mencapai 10%. Kulit mar-kisa yang rusak mempengaruhi nilai jual. Risiko buah menjadi rusak mencapai se-kitar 5% (Waitlem, 2001). Untuk meng-hindari kerusakan maka perlu dicari al-ternatif pengolahan markisa. Buah mar-kisa yang masak dapat diolah menjadi bentuk lain yang akan mempertinggi ni-lai jualnya seperti pembuatan sirup, jelly, dan sari buah.
Usaha pengolahan markisa menjadi sari buah pernah dilakukan di Kecamat-an LembKecamat-ang Jaya dKecamat-an Lembah GumKecamat-anti dalam skala kecil dengan metode yang sederhana, yaitu dengan menggunakan
sendok kayu untuk memecah selaput cairan dari biji markisa dan kain kasa untuk memisahkan biji dari cairan buah. Metode ini proses kerjanya sangat lam-bat, kapasitas produksi sangat rendah, dan kebersihan kurang terjamin, sehing-ga cara tersebut tidak dilakukan lagi.
Juicer tipe mekanis merupakan salah
satu alat yang dapat digunakan untuk mengolah markisa menjadi sari buah.
Juicer ini menggunakan motor listrik
dengan daya 1 HP dan putaran 1400 rpm. Prinsip dasar alat ini adalah meng-ekstraksi cairan yang terdapat dalam buah sehingga menghasilkan sari buah dengan aroma yang khas tanpa mengura-ngi cita rasanya. Pemisahan sari buah dengan bijinya dilakukan dengan putar-an brush (sikat) pada ruputar-ang pemeras yang memberikan gaya gesek antara
brush, bahan dan saringan.
Pemerasan buah markisa menjadi sa-ri buah dipengaruhi oleh kecepatan pu-taran brush, yang dapat diatur dengan mengganti diameter pulley. Kecepatan putaran brush pada proses pemerasan akan mempercepat proses pemisahan daging buah dengan bijinya. Evaluasi kinerja juicer tersebut dilakukan dengan tujuan untuk: (1) Melakukan uji teknis
juicer tipe mekanis; dan (2) Mengetahui
hubungan tingkat kematangan dan pu-taran brush terhadap mutu sari buah markisa pada juicer tipe mekanis.
METODOLOGI
Pengkajian dilaksanakan di Labor Mekanisasi dan Pascapanen Balai Peng-kajian Teknologi Pertanian Sumatera Ba-rat pada bulan Juli 2006. Bahan yang di-gunakan adalah buah markisa, sedang-kan alat yang dipakai adalah mesin
juicer tipe mekanis untuk pembubur
da-ging buah, viscometer Oswald untuk mengukur kekentalan, hand
refraktome-ter untuk mengukur kadar gula, tim-bangan, dan stopwatch.
Pengkajian menggunakan metode eksperimen dengan tiga perlakuan kece-patan putaran yaitu 280 rpm, 350 rpm, dan 467 rpm dengan diameter pulley 1:5, 1:4 dan 1:3 yang disalurkan dari motor listrik dengan diameter pulley 2 inci dan kecepatan putaran 1400 rpm. Kecepatan poros utama diubah dengan cara mengubah diameter pulley agar se-suai dengan putaran yang diinginkan.
Juicer ini juga menggunakan gear box
dengan perbandingan 1:40 sehingga menghasilkan kecepatan putaran keluar-an pada poros utama sebesar 12 rpm.
Perlakuan rpm diulang tiga kali pada dua tingkat kematangan buah markisa, yaitu matang dengan ciri fisik buah ber-warna kuning 50-75% dan lewat matang dengan ciri fisik berwarna kuning kecok-latan atau kuning >75%. Setiap ulangan, jumlah markisa yang diolah sebanyak 200 buah, kemudian dilakukan perhi-tungan dengan metode rataan.
Pengamatan
Waktu dan kapasitas pemisahan. Waktu pemisahan adalah waktu yang di-butuhkan mulai dari pemasukan bahan ke hopper sampai diperoleh hasil pemi-sahan pada corong pengeluaran. Dengan mengetahui waktu yang dipakai, maka dapat ditentukan kapasitas mesin juicer dengan persamaan : Ka =
t
Bo
(1) dimana : Ka = kapasitas (kg/jam) t = waktu (jam)Bo = sari buah yang terpisahkan (kg). Viskositas. Kekentalan dapat diukur dengan menggunakan alat viscometer
Oswald. Kekentalan zat cair tidak bisa
langsung diketahui, tetapi dengan mem-bandingkannya dengan air murni (aquades) yang kekentalannya telah di-ketahui.
Prinsip kerja alat ini dengan meng-hisap zat cair ke bejana A sampai naik ke batas S1, kemudian dibiarkan zat cair turun pelan-pelan sampai batas S2, dan dicatat waktu yang diperlukan dengan menggunakan stopwatch. Hal yang sama dilakukan terhadap air murni sebagai cairan pembanding. Karena volume zat cair dalam bejana A dari S1 dan S2 sela-lu tetap, hanya waktu dan tekanan ber-beda-beda untuk setiap zat cair, maka kekentalan dapat ditentukan dengan ru-mus : m=
x
a
ta
a
tm
m
.
.
(2) dimana: ρa = densitas air (kg/l)ta = waktu mengalir air (detik)
ηa = kekentalan air (cP)
ρm = densitas juice (kg/l)
tm = waktu mengalir juice (detik)
ηm = kekentalan juice (cP)
Kadar gula. Sari buah diteteskan
pa-da prisma hand refraktometer yang te-lah dibersihkan dengan aquades, kemu-dian ditutup dengan prisma lain. Pem-besaran prisma diatur hingga didapat pengamatan dengan skala yang cukup terang. Pembesaran prisma terus dipu-tar sampai didapatkan bayangan garis batas yang tajam antara gelap dan te-rang. Skala yang menunjukkan batas an-tara gelap dan terang merupakan kadar gula yang terdapat pada sari buah. Angka-angka yang dibaca adalah angka-angka yang terletak pada bagian kiri yang terlihat pada prisma.
Rendemen. Rendemen adalah
per-bandingan antara berat markisa yang te-lah diperas menggunakan juicer dengan
berat daging buah, dihitung dengan ru-mus: η = Bt Bo x 100% (3) dimana : η = rendemen (%)
Bo = berat juice hasil pemerasan (kg) Bt = berat daging buah markisas
lum diperas (kg).
Densitas juice. Densitas juice
dida-patkan dengan membagi berat juice markisa hasil penimbangan dengan vo-lume juice. Juice ditimbang pada volu-me 1 liter. ρ =
V
m
(4) dimana : ρ = densitas (kg/l) m = massa (kg) V = volume (l) Uji rasa dan aroma. Uji rasa dan
aroma dilakukan dengan cara disediakan air yang telah masak untuk mencuci dan menetralkan mulut agar dapat dilihat perbedaan rasa juice. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan rasa manis dari jus markisa pada dua tingkat kema-tangan.
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi dilakukan untuk mengetahui kelayakan alat (juicer) un-tuk digunakan unun-tuk ekstraksi buah mar-kisa. Analisis ekonomi dihitung berdasar-kan biaya yang dikeluarberdasar-kan dalam peng-olahan satu satuan berat bahan. Dalam penelitian ini analisis ekonomi yang dihi-tung adalah analisis biaya pokok dan analisis titik impas atau Break Event
Point.
Biaya pokok alat. Secara garis
be-sar, perkiraan biaya pokok terdiri dari biaya tetap (fixed cost) dan biaya tidak
tetap (variable cost). Biaya tetap yaitu biaya yang tidak tergantung pada ber-operasi atau tidaknya alat yaitu berupa biaya penyusutan dan bunga modal, se-dangkan biaya tidak tetap adalah biaya yang bervariasi menurut pengoperasian alat yang meliputi biaya perbaikan dan perawatan, biaya listrik, dan operator. Biaya pokok alat dapat dihitung dengan persamaan : Bp = k BTT x BT/ (5) dimana : Bp = biaya pokok (Rp/kg) BT = biaya tetap (Rp/tahun)
x = jumlah jam kerja (jam/ tahun) BTT = biaya tidak tetap (Rp/jam) k = kapasitas alat (kg/jam)
Titik impas (Break Event Point).
Titik impas menyatakan berat bahan minimal yang harus diolah juicer tipe mekanis sehingga dalam pengoperasian-nya tidak dalam keadaan untung tetapi juga tidak rugi. BEP dapat dihitung dengan persamaan : BEP =
)
/
(
)
/
(
Hb
BTT
k
Hj
BT
(6) dimana :BEP = Titik impas volume produksi (kg/tahun)
BT = biaya tetap (Rp/tahun) Hj = harga juice (Rp/kg) Hb = harga buah (Rp/kg) = rendemen (%)
BTT = biaya tidak tetap (Rp/jam) k = kapasitas (kg/jam)
HASIL DAN PEMBAHASAN Kinerja Teknis
Kapasitas pemisahan. Berdasarkan
hasil uji teknis, waktu yang terpakai se-lama proses pemisahan biji dengan sari buah dan kapasitas dari juicer seperti terlihat pada Tabel 1 untuk dua tingkat kematangan.
Waktu yang dibutuhkan untuk memi-sahkan biji markisa dengan sari buahnya tergantung pada kecepatan putar atau rpm brush yang digunakan. Semakin ce-pat rpm brush yang dipakai maka waktu yang dibutuhkan semakin sedikit, demi-kian pula sebaliknya. Hal ini terjadi pa-da kedua tingkat kematangan buah mar-kisa.
Pada markisa kuning 50-75% waktu terpakai paling sedikit adalah pada rpm 467 yaitu 155 detik dan waktu terlama pada rpm 280 yaitu 230 detik. Waktu yang terpakai ini akan mempengaruhi kapasitas alat yang dihasilkan. Semakin sedikit waktu yang digunakan maka kapasitas yang dihasilkan semakin besar. Pada rpm 280 didapatkan kapasitas terendah dari dua perlakuan rpm lainnya yaitu 122,66 kg/jam, sedangkan pada rpm 467 didapatkan kapasitas terbesar yaitu 188,74 kg/jam. Keadaan serupa ju-ga terjadi pada markisa kuning >75%.
Hubungan antara kapasitas alat dengan kecepatan brush juicer dapat di-lihat pada Gambar 1.
Tabel 1. Kapasitas pemisahan pada markisa kuning 50-75% dan >75%. RPM
Jumlah markisa (buah)
Markisa kuning 50-75% Markisa kuning >75% Berat juice (kg) Waktu (detik) Kapasitas (kg/jam) Berat juice (kg) Waktu (detik) Kapasitas (kg/jam) 280 200 7,85 230 122,66 8,12 245 119,41 350 200 7,87 205 138,07 8,13 173 169,38 467 200 8,03 155 186,74 8,30 126 237,14
Gambar 1. Grafik kapasitas pemisahan markisa dengan dua tingkat kematangan.
Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa semakin tinggi rpm yang digunakan akan menghasilkan kapasitas yang semakin tinggi. Pada rpm yang sama, markisa ku-ning >75% menghasilkan kapasitas lebih tinggi daripada markisa kuning 50-75%. Keadaan ini disebabkan karena kandung-an air pada markisa kuning >75% lebih tinggi dan tekstur daging buah lebih lu-nak yang akan mempercepat proses pe-misahan sari buah markisa dengan biji-nya.
Kadar gula. Kadar gula jus markisa
dengan dua tingkat kematangan buah adalah berbeda. Kadar gula jus markisa kuning 50-75% adalah 8,77 Brix dan jus markisa kuning >75% sebesar 13,82 Brix. Dari hasil pengukuran kadar gula jus markisa terlihat bahwa semakin matang buah akan menghasilkan kadar gula yang semakin tinggi.
Viskositas jus. Penentuan
kekental-an sari buah markisa dengkekental-an mengguna-kan viscometer Oswald. Hasil penentuan menunjukkan bahwa markisa kuning 50-75% kekentalannya adalah 2,016 cP dan pada markisa kuning >75% sebesar 2,363 cP. Berarti bahwa tingkat kematangan buah berpengaruh pada nilai viskositas. Semakin matang buah maka semakin tinggi viskositasnya, karena kandungan padatan terlarut yaitu kadar gulanya yang semakin tinggi.
Rendemen. Rendemen dihitung dengan membandingkan berat sari buah yang diperoleh dengan berat markisa yang telah terkupas.
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa rendemen tertinggi (82,53%) diperoleh pada putaran brush 467 dan rendemen terendah (79,94%) pada rpm 280. Hal ini disebabkan karena rendemen dari sari buah yang dihasilkan dipengaruhi oleh banyaknya sari buah yang didapat pada masing-masing rpm. Semakin cepat rpm yang dipakai, semakin tinggi rendemen yang dihasilkan. Pada markisa kuning >75% juga terjadi hal yang sama.
Densitas juice. Densitas juice
dida-pat dengan membagi berat juice markisa dengan 1 liter juice markisa. Densitas juice markisa kuning >75% lebih mende-kati densitas air yaitu 0,962 kg/l, se-dangkan juice markisa kuning 50-75% adalah 0,950 kg/l. Semakin tinggi ting-kat kematangan buah maka densitas juice juga akan semakin mendekati den-sitas air. Buah yang lewat matang memi-liki kandungan air lebih tinggi dari buah yang masih matang, karena lewat ma-tang telah melewati proses respirasi. Uji rasa dan aroma (organoleptik).
Penilaian organoleptik yang digunakan adalah uji hedonik (kesukaan), untuk mengetahui seberapa jauh tingkat kesu-kaan panelis terhadap produk juice. Ni-lainya dapat dilihat pada Tabel 3.
Dari Tabel 3 terlihat bahwa markisa kuning >75% lebih disukai, karena aro-manya lebih harum dan rasanya lebih manis dibandingkan dengan markisa ku-ning 50-75%. Peran aroma dalam suatu produk sangat penting karena akan me-nentukan daya terima konsumen terha-dap produk tersebut. Bau (aroma) ma-kanan atau minuman banyak menentu-kan kelezatan produk tersebut (Winar-no, 1997).
Tabel 2. Rendemen hasil pemisahan pada markisa kuning 50-75% dan >75%.
RPM
Markisa kuning 50-75% Markisa kuning >75% Berat daging buah (kg) Berat jus (kg) Rendemen (%) Berat daging buah (kg) Berat jus (kg) Rendemen (%) 280 9,82 7,85 79,94 10,25 8,12 79,22 350 9,73 7,87 80,88 10,10 8,13 80,50 467 9,73 8,03 82,52 10,18 8,30 81,53
Tabel 3. Tingkat kesukaan panelis terhadap rasa dan aroma juice markisa. Panelis Rasa Aroma Markisa kuning 50-75% Markisa kuning >75% Markisa kuning 50-75% Markisa kuning >75% 1 2 3 2 3 2 2 3 3 3 3 2 3 2 3 4 1 3 3 3 5 2 3 4 3 6 2 3 3 3 7 1 3 4 3 8 1 2 3 3 9 2 4 1 3 10 2 3 1 3 Jumlah 17 30 26 30 Rata-rata 1,7 3 2,6 3
Keterangan: 1 = tidak suka, 2 = kurang suka, 3 = suka, dan 4 = sangat suka.
Analisis Ekonomi
Biaya pokok alat (BP). Biaya pokok
alat terdiri dari biaya penyusutan mesin, bunga modal dengan asumsi tingkat suku bunga 12% per tahun, biaya operator, biaya perbaikan dan perawatan serta biaya listrik. Besarnya biaya pokok pe-misahan biji markisa dan sari buah dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Biaya pokok pemisahan biji mar-kisa dan sari buah.
RPM Biaya pokok (Rp/kg) Markisa kuning 50-75% Markisa kuning >75% 280 350 467 93,76 83,30 61,59 96,31 67,90 48,50 Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa bia-ya pokok pada rpm 280 lebih tinggi bia-yaitu Rp 93,49/kg pada markisa kuning 50-75%
dan Rp 96,31/kg pada markisa kuning >75%. Biaya pokok terendah pada rpm 467 yaitu Rp 61,49/kg pada markisa ku-ning 50-75% dan Rp 48,50/kg pada mar-kisa kuning >75%. Jadi, kapasitas alat yang semakin tinggi akan memperendah biaya pokok alat.
Pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa semakin besar rpm yang digunakan akan memperkecil biaya pokok karena biaya pokok alat dipengaruhi oleh kapasitas yang dihasilkan. Semakin besar rpm yang dipakai, kapasitas akan semakin tinggi. Break event point (BEP). Dari
perhi-tungan diperoleh BEP pemisahan biji dan sari buah pada markisa kuning 50-75% untuk rpm 280 adalah 1085,57 kg/thn, rpm 350 adalah 1061,93 kg/thn, dan rpm 467 adalah 1022,51 kg/thn. BEP un-tuk markisa kuning >75% pada rpm 280 adalah 1102,30 kg/thn, rpm 350 adalah 1063,14 kg/thn, dan rpm 467 adalah
1035,52 kg/thn. BEP dipengaruhi oleh biaya pokok pemisahan yang juga di-pengaruhi oleh kapasitas juicer dan rendemen. Semakin tinggi kapasitas alat akan menurunkan BEP dari alat terse-but. Grafik titik impas (BEP) dapat dili-hat pada Gambar 3.
Gambar 2. Grafik hubungan biaya pokok alat dengan putaran brush.
Gambar 3. Grafik titik impas berdasarkan putaran brush (rpm) yang berbeda.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dari hasil evaluasi kinerja mesin dan analisis yang dilakukan, didapat ke-simpulan sebagai berikut :
1. Kapasitas juicer tertinggi pada buah markisa kuning 50-75% adalah pada putaran brush (rpm) 467 yaitu 186,74 kg/jam dan untuk markisa kuning >75% adalah pada rpm yang sama yaitu 237,14 kg/jam.
2. Kadar gula jus markisa kuning 50-75% adalah 8,77 Brix dan markisa kuning >75% kadar gulanya 13,82 Brix,
se-lanjutnya viskositas sari buah marki-sa kuning >75% lebih tinggi daripada markisa kuning 50-75%.
3. Rendemen terbaik pada rpm 467 yai-tu 82,53% pada markisa kuning 50-75% dan 81,53% pada markisa kuning >75%. Densitas markisa kuning 50-75% adalah 0,950 kg/l dan markisa kuning >75% adalah 0,962 kg/l. Mar-kisa kuning >75% lebih disukai diban-ding markisa kuning 50-75%.
4. Biaya pokok alat terendah terdapat pada rpm 467 untuk kedua tingkat kematangan buah. Untuk markisa ku-ning 50-75% biaya pokoknya Rp 61,59/kg dengan BEP 1022,51 kg/thn dan untuk markisa kuning >75% biaya pokoknya Rp 48,50/kg dengan BEP 1035,52 kg/thn.
5. Putaran brush (rpm) yang paling baik adalah 467 karena dapat menghasil-kan kapasitas dan rendemen terting-gi. Mutu sari buah yang baik adalah pada markisa kuning >75% yang me-miliki kadar gula dan kekentalan yang tinggi.
Saran
Disarankan penelitian selanjutnya dengan menggunakan kecepatan putaran brush berkisar 467-700 untuk mendapat-kan waktu yang lebih cepat dan kapasi-tas yang lebih tinggi. Perlu pula diper-timbangkan modifikasi pada brush men-jadi bentuk ulir. Alat ini perlu pula diuji untuk komoditas buah lain seperti jeruk, belimbing, dan jambu biji.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Perencanaan Pembangunan Daerah (BAPPEDA) Kabupaten Solok. 2004.
Kabupaten Solok Dalam Angka. Badan
Pusat Statistik Kabupaten Solok (BPS).
Waitlem. 2001. Budidaya Markisa Manis.
