TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah kedelai
Menurut para ahli botani, kedelai adalah tanaman yang berasal dari Manchuria dan sebagian Cina, dan terdapat jenis kedelai liar yang tergolong dalam spesies Glycine ussuriensis. Kemudian menyebar ke daerah tropika dan subtropika serta dilakukan pemuliaan sehingga dihasilkan berbagai jenis kedelai unggul yang dibudidayakan (Koswara, 1992).
Botani tanaman kedelai
Kedudukan tanaman kedelai dalam sistematik tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Polypetales
Famili : Leguminosae (Papilionaceae)
Genus : Glycine
Spesies : Glycine max (L.) Merill.Sinonimdengan G. soya (L.) sieb & Zucc. Atau
Soya max atau S. hipsida.
(RukmanadanYuniarsih, 1996).
Manfaat kedelai
Dilihat dari segi pangan dan gizi, kedelai merupakan sumber protein yang paling murah di dunia, di samping menghasilkan minyak dengan mutu yang baik. Baik kedelai utuh, maupun protein dan minyaknya dapat diolah melalui berbagai cara menjadi bermacam produk pangan, pakan ternak dan produk untuk keperlua industri. Kedelai dapat langsung dimakan maupun dalam bentuk olahannya. Kedelai yang langsung dimakan, dipersiapkan dengan perebusan, penyangraian
atau penggorengan.Kedelai rebus biasa disajikan dalam bentuk kedelai muda bersama polongnya.Sedangkan produk hasil olahan merupakan produk kedelai yang dihasilkan melalui proses pengolahan terlebih dahulu, baik secara tradisional maupun modern (Koswara, 1992).
polamakan.Kedelai memiliki kandungan lemak rendah (18%) tetapi memiliki asam lemak tak jenuh yang tinggi (85%).Biji kedelai mempunyai nilai gizi yang terbaik diantara semua sayuran yang dikonsumsi di seluruh dunia.Karena kedelai kaya akan sumber protein, karbohidat, lemak nabati, mineral dan vitamin.
Pengolahan kedelai
Kedelai dapat diolah menjadi: tempe, keripik tempe, tahu, kecap, susu, danlain-lainnya. Proses pengolahan kedelai menjadi berbagai makanan padaumumnya merupakan proses yang sederhana, dan peralatan yang digunakancukup dengan alat-alat yang biasa dipakai di rumah tangga, kecuali mesin pengupas, penggiling, dan cetakan.
Dari tabel 1 menjelaskan tentang komposisi kedelai per 100 gram bahan.Terdapat 4 komponen yaitu : protein,lemak,karbonhidrat,dan air.Protein memiliki kadar 35-42 persen,Lemak memiliki kadar 18-32 persen,karbonhidrta memiliki kadar 12-30 persen,dan air memiliki kadar hanya 7 persen.Jadi protein memili kadar paling banyak yaitu sampai 42 persen,sedangkan yang memiliki kadar paling sedikit adalah air.
Tabel 1. Komposisi Kedelai per 100 gram Bahan
Sumber : Margono, dkk., 2000
Dari tabel 1 menjelaskan tentang perbandingan antara kadar protein kedelai dengan beberapa bahan makanan seperti susu skim kering, kedelai, kacang hijau, daging, ikan segar, telur ayam, jagung, beras, dan tepung singkong.Dari tabel tersebut dapat
Komponen Kadar (%)
Protein 35-45
Lemak 18-32
Karbohidrat 12-30
disimpulkan bahwa susu skim kering memiliki protein terbanyak sebesar 36%, dan tepung singkong memiliki protein yang sangat sedikit hanya 1,10%(Margono, dkk., 2000) Tabel 2. Perbandingan Antara Kadar Protein Kedelai Dengan Beberapa
BahanMakanan Lain
Sumber : Margono, dkk., 2000 Sari Kedelai
Sari kedelai adalah cairan hasil ekstraksi protein biji kedelai denganmenggunakan airpanas. Sejak abad II sebelum masehi, sari kedelai sudah dibuat di negeri Cina. Dari sanakemudian berkembang ke Jepang dan setelah Perang Dunia II masuk ke Asia Tenggara.Komposisi gizi sari kedelai hampir sama dengan susu sapi. Karena itu sari kedelaidapat digunakan sebagai pengganti susu sapi. Susu ini baik dikonsumsi oleh mereka yangalergi susu sapi, yaitu orang orang yang tidak punya atau kurang enzim laktase dalam saluran pencernaannya, sehinggatidakmampumencernalaktosadalamsusu sapi. (Muchtaridi, 2008)
Banyak hasil olahan kedelai yang nilai gizinya semakin meningkat, salah satunya sarikedelai. Sari kedelai merupakan minuman hasil ekstraksi protein biji kedelai denganmenggunakan air panas yang bergizi tinggi. Berdasarkan
Bahan makanan Protein (% Berat)
penelitian, protein kedelaibersifat hipokolesterolemik dan hipoglikemik baik pada model binatang maupun manusia.Namun, sari kedelai kurang banyak disukai olehmasyarakat karena mempunyai citarasa langu yang disebabkan oleh adanya aktivitas enzim lipoksigenase.
Sari kedelai merupakan minuman yang bergizi tinggi, terutama karena kandungan proteinnya. Selain itu sari kedelai juga mengandung lemak, karbohidrat, kalsium, phosphor, zat besi, provitamin A, Vitamin B kompleks (kecuali B12), dan air. Namun perhatian masyarakat kita terhadap jenis minuman ini pada umumnya masih kurang. Sari kedelai ini harganya lebih murah daripada susu produk hewani. Sari kedelai dapat dibuat dengan teknologi dan peralatan yang sederhana, serta tidak memerlukan keterampilan khusus. Penggunaan air sumur dapat menghasilkan sari kedelai dengan rasa yang lebih enak. Untuk memperoleh sari kedelai yang baik, kita perlu menggunakan kedelai yang berkualitas baik. Dari 1 kg kedelai dapat dihasilkan 10 ltr sari kedelai.(Margono, dkk., 2000).
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Mekanisasi pertanian adalah bagian penting dari industri pertanian saat ini. Menurut Shin and Curtis (1978), hal ini disebabkan karena nilai efisiensi produksi dan kualitas proses pengolahan bergantung pada mekanisasi. Teknologi dari yang sederhana sampai canggih mempunyai peranan yang sangat penting dalam transformasi suatu bahan mentah atau baku menjadi suatu produk dengan nilai tambah lebih tinggi.
Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis, dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah :
a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi.
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi. e. Meningkatkan taraf hidup petani.
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil.
Komponen Alat
Motor listrik
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
Motor listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut :
1. Dapat dihidupkan dengan hanya memutar sakelar
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan
3. Udara tidak ada yang diisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu
mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi
4. Motor DC mempunyai daya besar pada putaran rendah. Di lain pihak, motor AC
yang menggunakan sumber daya umum tidak mudah mengubah putarannya Di lain pihak, motor listrik juga memiliki kekurangan sebagai berikut :
1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan
langsung dengan stopkontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas panjang kabel.
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi
besar.
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi dari harga bahan bakar minyak.
4. Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran,
Tuas
Tuas berguna untuk pengepresan kedelai yang sudah dihancurkan oleh pisau penghancur. Mekanisme kerjanya ialah setelah kedelai dihancurkan, tuas diturunkan dengan cara ditekan dan kedelai yang hancur akan tertekan oleh tuas dan terpisah antara ampas dengan sari kedelainya.Saat kita ingin memindahkan barang atau batu supaya tenaga yang dikeluarkan tidakterlalu banyak maka kita
dapat menggunakan tuas. Tuas kayu atau besi atau apapunyang menggunakan
prinsip seperti timbangan untuk mengimbangi berat bendadengan gaya yang
digunakan untuk mengungkit benda tersebut.(Sumanto, 1994)
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.
Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada: 1. Gerakan bantalan terhadap poros
-Bantalan luncurPada bantalan ini terjadi gerakan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas
2. Beban terhadap poros
- Batalan radial: arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros
- Bantalan radial: arah beban bantalan in isejajar dengan sumbu poros
- Bantalangelindingkhusus: bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
(SularsodanSuga, 2002).
Pisau Penghancur
Pisau merupakan elemen yang sangat penting dalam proses pengirisan dan pemotongan. Bahan pisau harus lebih kuat dan terbuat dari bahan baja stainless, karena pisau digunakan untuk memotong bahan makanan, maka pisau harus terjamin kehigienisan dan kesterilannya. Sudut potong sangat berpengaruh sehingga mampu menghasilkan irisan yang baik dan memenuhi.
Puli
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 = Kecepatanputarpulley (rpm) D= Diameterpulley (mm) (Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
-Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar di mana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
-Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk (Mabie and Ocvirk, 1967).
Sabuk V
Sabuk bentuk trapesium atau V dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Dalam kerjanya, sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan.Susunan khas sabuk V terdiri atas :
- Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekitar alur pulley yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Sabuk banyak digunakan dalam mesin mesin pertanian. Hal inidikarenakan 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 :
1. Tidak dapat digunakan pada jarak yang panjang.
2. Tidak cocok untuk beban yang berat pada kecepatan rendah.
Menurut Smith dan Wilkes (1990), apabila pemindahan daya menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
L = 2C + 1,57(D + d) + ……….………...(2) dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm) d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)
Filter
Filter berfungsi untuk menyaring ampas kedelai sehingga tertampung sari kedelai yang sebelumnya telah dihancurkan oleh pisau penghancur. Ayakan ini terbuat dari stainless steel karena pada pengolahan makanan, bahan yang digunakan harus tahan dari karat agar tidak terjadi perubahan kualitas.
berukuran kecil dan relatif sulit diambil dari suspensi cair. Filtrasi sering diterapkan pada proses-proses biologis seperti memisahkan ekstrak juice atau memisahkan mikroorganisme dari medium fermentasinya. Pada proses-proses pemisahan yang sulit, proses filtrasi konvesional harus didukung dengan teknologi
lain agar filtrasi lebih praktis, cepat, dan kualitas produk tidak terdegradasi (Ima, 2003).
Ayakan dibuat dari logam, pelat logam yang berlubang-lubang, tenunan kain dan sebagainya. Logam yang digunakan adalah besi, besi tahan karat, tembaga, nikel dan perak. Ukuran lubang ayakan antara 4 inci sampai 400 mesh, tapi ayakan yang sangat halus (100 – 150 mesh) jarang digunakan. Ukuran lubang ayakan yang digunakan tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak
(Idrial, 1987).
Wadah Penampung
penampungan air tersebut jauh dan sulit dijangkau, misalnya dipuncak bangunan atau di tebing sungai.(A
Logam yang Digunakan
Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
Logam yang digunakan merupakan logam baja tahan karat (stainless steel). Baja tahan karat yang mempunyai seratus lebih jenis yang berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
1. Baja Tahan Karat Ferit
Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada tingkat ketahanan karat yang diperlukan.
2. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi, nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan kromium akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
3. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Bajayang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan.
Besi
Besi adalah logam putih seperti perak, dapat di poles, keras, dapat ditempa, dapat dilengkungkan, dan bersifat magnetik. Besi adalah unsur yang sangat stabil dan merupakan unsur terbanyak kedelapan di bumi ini setelah Silikon, juga merupakan unsur logam terbanyak ketiga pada lapisan kulit bumi setelah Aluminium dan Silokon. Bijih besi yang banyak dikenal diantaranya Magnetite (Fe3O4), Hermanite (Fe2O3), Siderite (FeCO3), Pirite (FeS2).
(Amanto dan Haryanto, 1999).
Aluminium
Aluminium adalah logam yang sangat ringan (berat jenis aluminium ,65 atau 1/3 berat jenis tembaga). Tahanan jenis 2,8 x 10-8 atau 1,25 x tahanan jenis tembaga. Sifat tahan tarik maksimum dalam keadaan dingin 17-20 kg//mm2. Oleh sebab itu aluminium hanya dapat dipakai untuk lebar tegangan yang pendek. Untuk tegangan yayng panjang dipakai kabel aluminium (beberapa kawat yang dipilin) dengan kawat baja sebagai intinya (Sumanto, 1994).
Mesh
Pengertian Mesh
Bahan yang digunakan
Saringan terbuat dari stainles steel dengan ukuran lubang diameter tertentu. Istilah mesh digunakan untuk menyatakan jumlah lubang tiap inci. Stainles steel bertujuan untuk menghindari adanya perubahan kualitas produk yang akan diolah(Ima,2003)
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut Daywin, dkk., 2008, 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 dokonversikan 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. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut :
Ukuran Diameter saringan(screen)
