TINJAUAN PUSTAKA
Botani Kemiri
Adapun sistematika tanaman kemiri adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Klas : Dicotyledoneae Bangsa : Euphorbiales Suku : Euphorbiaceae Marga : Aleurites
Jenis : Aleurites moluccana
Kemiri (Aleurites moluccana Willd) berasal dari kepulauan Maluku, sedangkan menurut Burkill (1935) berasal dari Malaysia. Tanaman ini menyebar dari sebelah timur Asia hingga Fiji di kepulauan Pasifik. Di Indonesia kemiri tersebar luas dihampir seluruh wilayah Nusantara. Luasnya penyebaran kemiri di Nusantara terlihat juga dari beragamnya nama daerahnya. Di Sumatera, kemiri disebut kereh, kemili, kembiri, tanoan, kemiling, atau buwa kare; di Jawa, disebut midi, pidekan, miri, kemiri, atau muncang (Sunda); sedangkan di Sulawesi, disebut wiau, lana, boyau, bontalo dudulaa atau saketa (Paimin, 1997).
Di Indonesia kemiri tersebar di seluruh Nusantara dan yang terbanyak adalah di Sulawesi Selatan, Jawa, Maluku dan Sumatera Utara. Kemiri sudah banyak ditanam oleh rakyat, meskipun masih banyak pula yang tumbuh secara liar di hutan-hutan. Rakyat menanam kemiri umumnya bertujuan untuk diambil
(terutama di Jawa Timur). Penanaman kemiri sebagai tanaman reboisasi atau penghijauan seperti halnya yang dilakukan oleh dinas kehutanan ini menyebabkan penyebaran tanaman kemiri jauh lebih cepat (Sunanto, 1994).
Kemiri tumbuh dengan baik pada tanah-tanah kapur, tanah-tanah berpasir di pantai. Tetapi dapat juga tumbuh pada tanah-tanah podsolik yang kurang subur sampai yang subur dan pada tanah-tanah latosol. Tanaman kemiri dapat tumbuh dan berproduksi baik pada ketinggian 0 – 800 meter di atas permukaan laut, walaupun dibeberapa tempat dapat juga tumbuh pada ketingian 1.200 meter dpl. Tanaman kemiri dapat tumbuh pada lahan datar, bergelombang dan bertebing-tebing curam. Ditinjau dari kondisi iklimnya, tanaman kemiri dapat tumbuh di daerah-daerah yang beriklim kering dan basah. Tanaman kemiri dapat tumbuh di daerah dengan jumlah curah hujan 1.500 – 2.400 mm per tahun dan suhu 20– 270C (Direktorat Budidaya Tanaman, 2008).
Kemiri ditanam dengan biji. Tampaknya, penanaman melalui cara lain jarang dilakukan. Kecuali pelaku pertanian atau pengusaha perkebunan, tak banyak orang mau menanam kemiri dengan sengaja. Faktanya, di daerah pemukiman, kebanyakan pohon kemiri muncul dari kemurahan alam. Pohon kemiri tumbuh dengan cepat, walaupun tak secepat pohon akasia atau lamtorogung (Leucena leucosephala). Tajuk batangnya cukup rimbun, sehingga tanaman yang bisa mencapai ketinggian antara 20-40 meter ini baik untuk pelindung dan penjaga keawetan tanah. Untuk produksi komersial, kemiri biasanya ditanam dengan kepadatan 300 tanaman per hektar dan tiap tanaman bisa menghasilkan biji kemiri 35-45 kg per tahun per hektar. Dalam setahun, setiap hektar bisa dihasilkan 3.000 kg minyak kemiri. Dengan kepadatan tanaman 175
tanaman per hektar, bisa dihasilkan minyak kemiri sebesar 1.630-1.840 kg per tahun (Prihandana, dkk, 2008).
Buah kemiri tidak dapat langsung dimakan mentah karena beracun, yang disebabkan oleh toxalbumin. Persenyawaan toxalbumin dapat dihilangkan dengan cara pemanasan dan dapat dinetralkan dengan penambahan bumbu lainnya seperti garam, merica, dan terasi. Bila terjadi keracunan karena kemiri, dapat dinetralkan dengan meminum air kelapa. Daging buah kemiri digunakan sebagai bumbu dalam jumlah yang relatif kecil. Minyak kemiri tidak dapat dicerna karena bersifat laksatif dan biasanya digunakan sebagai bahan dasar cat atau pernis, tinta cetak dan pembuatan sabun atau sebagai pengawet kayu. Di Filiphina minyak ini sudah lama dikenal dan digunakan untuk melapisi bagian dasar perahu, agar tahan terhadap korosif akibat air laut. Minyak kemiri dapat digunakan sebagai minyak rambut dan di Pulau Jawa sebagai bahan pembatik, dan juga untuk penerangan (Ketaren,1986).
Biji kemiri tergolong buah batu karena berkulit keras menyerupai tempurung dengan permukaan luar kasar berlekuk. Tempurung biji ini ketebalannya sekitar 3-5 mm, berwarna cokelat atau kehitaman. Kulit biji inilah yang merupakan bagian buah yang paling keras. Biji kemiri memiliki bentuk membulat atau limas, agak gepeng dengan salah satu ujungnya meruncing. Diameter bijinya mencapai 1,5-2 cm. Di dalamnya terdapat daging biji berwarna putih yang kaku (merupakan bagian endosperm dengan kotiledon di dalamnya). Sehingga jika ditelusuri dari luar ke dalam, bagian buah kemiri berturut-turut adalah kulit luar, lapisan kayu, kulit biji, endosperm, dan kotiledon (Paimin, 1997).
Inti biji kemiri jelas mempunyai nilai ekonomi yang tinggi, sebab hampir semua jenis masakan khas Indonesia menggunakan kemiri. Di samping itu biji kemiri dapat diambil minyaknya untuk berbagai keperluan industri. Inti biji kemiri mengandung 60%-66% minyak. Pengambilan minyak dan inti biji kemiri dapat dilakukan dengan cara dipres. Jika inti biji kemiri dipres dalam keadaan dingin, minyaknya akan berwarna kuning dengan aroma dan rasa yang menarik (menyenangkan). Namun jika dipres dalam kondisi panas, minyaknya akan berwarna gelap dengan aroma dan rasa yang tidak menarik (Sunanto,1994).
Tabel 1. Komposisi kandungan gizi inti kemiri
No. Komponen Jumlah Kandungan
1. Kalori 636 kal 2. Protein 19 gram 3. Lemak 63 gram 4. Karbohidrat 8 gram 5. Kalsium 80 miligram 6. Fosfor 200 miligram 7. Besi 2 miligram 8. Vitamin B1 0,06 miligram 9. Air 7 gram
Sumber : Daftar Komposisi Bahan Makanan, Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1981).
Panen dan Pasca Panen Kemiri
Tanaman kemiri yang dipelihara dengan baik, pada umur sekitar 4 tahun sudah mulai berbuah. Ukuran buah kemiri relatif besar dan berat sehingga mudah jatuh jika sudah cukup masak. Buah kemiri berbentuk telur atau bola yang lebar dan agak lonjong ke samping di salah satu sisinya. Buah kemiri berambut halus
dan kulit buahnya cukup tebal. Daging buahnya kaku dan setiap buah mengandung 1-2 biji (Sunanto, 1994).
Diameter biji kemiri mencapai 1,5-2 cm yang di dalamnya terdapat daging biji berwarna putih yang kaku (merupakan bagian endosperm yang digunakan sebagai bumbu masak). Biji kemiri mempunyai kulit biji yang dikenal sebagai tempurung atau cangkang yang sangat keras. Tempurung ini beratnya mencapai 65% - 75% dari berat biji seluruhnya, dan tebal tempurung adalah 3-5 mm. Permukaan luarnya kasar dan berlekuk serta berwarna coklat kehitaman. Tempurung biji merupakan bagian buah yang paling keras sehingga untuk mendapatkan inti atau daging buah, maka tempurungnya harus dipecah (Sunanto, 1994).
Pengeringan biji dilakukan dengan cara menjemur di bawah sinar matahari dengan lama penjemuran antara 3 sampai 6 hari tergantung cuaca sampai mencapai kadar air 7-10%. Pada kondisi ini biji dijamin bebas dari gangguan cendawan atau serangga. Selanjutnya biji dapat disimpan, dijual atau dikupas bijinya. Petani menjual biji kemiri dalam keadaan utuh atau biji kemiri yang sudah dikupas. Untuk memperoleh keuntungan yang lebih besar, petani akan menjual dalam keadaan biji kupas (Paimin, 1997).
Pemecahan kulit biji dilakukan secara manual/ tradisional dan cara mekanis. Setelah dilakukan pemecahan tempurung, daging kemiri harus dikeringkan untuk menghindari kerusakan selama penyimpanan. Pengeringan dilakukan dengan cara penjemuran hingga mencapai kadar air 6%. Pengeringan daging kemiri juga dapat dilakukan dengan menggunakan alat pengering buatan,
terutama bila kondisi cuaca tidak memungkinkan untuk penjemuran (Paimin, 1997).
Proses Pemecahan Kemiri
Pemecahan kulit biji yang dilakukan secara tradisional dengan menggunakan alat pengupas sederhana yaitu sebuah kantong karet seukuran biji kemiri yang dikaitkan pada ujung tangkai kayu atau bamboo yang panjangnya 30-40 cm. biji kemiri yang sudah dijemur, dimasukkan ke dalam kantong karet kemudian dipukulkan pada sebuah batu, sehingga tempurungnya pecah dan daging biji (kernel) mudah diambil. Daging biji kemiri disortasi antara daging biji utuh dan yang pecah. Selanjutnya kernel dijemur kembali untuk mencegah serangan jamur atau cendawan pada saat penyimpanan (Wibowo, 2007).
Biji kemiri dapat ditaruh di atas seng dan dijemur penuh sepanjang hari. Setiap jam 14.00, biji kemiri disiram dengan air dingin. Hal ini dilakukan setiap hari. Setelah seminggu kemiri akan retak tempurungnya. Secara logika cara ini dapat dimengerti. Pada siang hari, biji kemiri mempunyai suhu yang tinggi karena mendapat panas langsung dari terik sinar matahari. Dalam kondisi suhu yang tinggi tersebut secara mendadak mendapat air yang dingin sehingga terjadi perubahan suhu mendadak yang mengakibatkan terjadinya keretakan pada tempurung biji kemiri tersebut (Sunanto, 1994).
Pengupasan dengan menggunakan alat atau mesin pemecah kemiri lebih efektif dibanding secara manual. Penggunaan mesin pemecah kemiri memiliki kapasitas kerja yang lebih tinggi dan dapat mengurangi resiko inti pecah. Mesin pemecah kemiri ini dapat menekan kerugian petani akibat banyaknya inti biji
kemiri yang rusak di samping tidak memerlukan banyak tenaga kerja (Nando, 2002).
Kemiri dapat ditingkatkan mutunya dengan cara merubah proses tradisional ke arah mekanis dalam hal proses pengeringan dan pengupasan kulit kemiri. Untuk mendapatkan biji kemiri utuh sangat tergantung pada teknologi proses, yaitu pengeringan menggunakan mesin pengering dengan suhu 90°C selama 75 menit, perendaman dalam air jernih selama 30 menit, penirisan selama 30 menit, sebelum proses pengupasan kulit dan dijatuhkan secara gravitasi dari ketinggian 3 meter. Dengan metode ini kualitas kemiri menjadi baik, warna lebih putih, dan keutuhan biji kemiri yang dihasilkan mencapai 65-80% (Anonimous, 2007).
Ada beberapa mekanisme yang digunakan pada mesin pemecah kemiri antara lain pemecah dengan dipukul, pemecah dengan dijatuhkan, pemecah dengan dilempar dan pemecah dengan sistem rol. Mesin pemecah kemiri dengan sistem lempar, mekanismenya adalah dengan pemberian gaya awal pada kemiri sehingga kemiri menubruk suatu dinding hingga pecah. Pemberian gaya awal pada kemiri adalah memberikan kecepatan awal dengan cara melontarkannya. Kelemahan dari sistem ini adalah kapasitas yang tidak terlalu besar dibanding dengan sistem yang lainnya karena adanya peletakan kemiri yang terbatas pada sayap pelempar agar mendapatkan hasil yang maksimal. Syarat kemiri sebelum dipecahkan adalah kemiri harus didinginkan terlebih dahulu kira-kira dari -4°C sampai -6°C (Anonimous, 2003).
Untuk dapat hasil pemecah biji yang optimal, dilakukan penelitian dengan membuat alat pemecahan kemiri sistem bantingan (sentrifugal) yang digerakkan
oleh motor listrik. Dengan alat pengupas kemiri tersebut dapat dihasilkan inti utuh sebesar 20% (Moko, dkk, 1995).
Pengeringan
Pengeringan merupakan salah satu cara pengawetan pangan yang paling tua. Cara ini merupakan suatu proses yang ditiru dari alam; kita telah memperbaiki pelaksanaannya pada bagian-bagian tertentu. Pengeringan merupakan suatu metode pengawetan pangan yang paling luas digunakan (Desrosier, 1988).
Pengeringan adalah operasi rumit yang meliputi perpindahan panas dan massa secara transien serta beberapa laju proses, seperti transformasi fisik atau kimia, yang pada gilirannya dapat menyebabkan perubahan mutu hasil maupun mekanisme perpindahan panas dan massa. Perubahan fisik yang mungkin terjadi meliputi: pengkerutan, penggumpalan, kristalisasi, transisi gelas. Pada beberapa kasus, dapat terjadi reaksi kimia atau biokimia yang diinginkan atau tidak diinginkan, yang menyebabkan perubahan warna, tekstur, aroma atau sifat lain padatan yang dihasilkan. Sebagai contoh, pada pembuatan katalis, kondisi pengeringan dapat menyebabkan perbedaan nyata dalam aktivitas katalis tersebut melalui perubahan luas permukaan internalnya (Devahastin, 2001).
Pengeringan pangan berarti pemindahan air dengan sengaja dari bahan pangan. Pada kebanyakan peristiwa, pengeringan berlangsung dengan penguapan air yang terdapat di dalam bahan pangan dan untuk ini panas laten penguapan harus diberikan. Dua faktor proses pengawasan yang penting yang dimasukkan ke dalam satuan operasi pengeringan yaitu:
a). pemindahan panas untuk melengkapi panas laten penguapan yang dibutuhkan b). pergerakan air atau uap air melalui bahan pangan dan kemudian keluar bahan untuk mempengaruhi pemisahan dari bahan pangan (Earle, 1969).
Kadar air adalah banyaknya kandungan air per satuan berat bahan dinyatakan dalam %. Kadar air bahan dipengaruhi oleh kelembaban udara (RH) di sekitarnya. Air merupakan media untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri. Kadar air suatu bahan mempengaruhi lamanya proses pengeringan yang dinyatakan dalam dua cara yaitu basis kering (dry basis) dan basis basah (wet basis). Kadar air secara dry basis adalah perbandingan antara berat air dalam bahan dalam berat bahan kering. Berat bahan kering adalah berat bahan asal dikurangi dengan berat airnya. Sedangkan kadar air secara wet basis adalah perbandingan antara berat air dalam bahan dengan berat bahan seluruhnya (Winarno, dkk, 1980).
Proses pengeringan adalah proses penguapan kandungan air suatu bahan untuk menurunkan persentase kadar air bahan dari kadar air semula. Ada 3 macam kadar air pada biji, yaitu kadar air permukaan, kadar air antarsel, dan kadar air di dalam sel. Kadar air permukaan akan menguap lebih dulu. Setelah itu, air yang ada di antara sel-sel biji mengalir ke permukaan. Proses pengaliran ini harus perlahan-lahan agar tidak terjadi keretakan antara sel dan sel lainnya. Kadar air di dalam sel adalah jumlah cairan sel biji. Cairan sel ini akan mengalir keluar setelah persentase kadar air antara sel menjadi lebih kecil (rendah). Proses pengaliran air secara osmosis ini memakan waktu yang lamanya bergantung pada besarnya kadar air mula-mula dan suhu panas yang dipergunakan. Agar hubungan antara sel dengan sel lainnya tidak rusak, maka proses pengeringannya tidak boleh
berlangsung terus-menerus. Tujuannya supaya terjadi keseimbangan kadar air antara bagian luar dan bagian yang lebih dalam dari butiran biji. Untuk mencapai keseimbangan kadar air, bahan yang dikeringkan tidak diberi udara panas tetapi dialiri udara biasa. Waktu yang dipergunakan selama proses ini disebut waktu istirahat atau “tempering period”. Waktu pengeringan adalah waktu pengaliran udara panas ditambah waktu istirahat seluruhnya (Hardjosentono, dkk, 2000).
Sistem pengeringan adalah dimana energi panas dialirkan hanya melalui udara, panas yang merata dari bahan kering pada bagian yang kecil ke panas laten dari evaporasi. Udara dilewatkan melalui bahan yang akan dikeringkan, dimana temperatur diturunkan dan kelembaban naik, sehingga temperatur bola basah konstan (Devahastin, 2001).
Pangan kering dapat disimpan untuk waktu yang lama yang akan mengalami pembusukan. Hal ini disebabkan karena jasad renik yang dapat membusukkan dan memecahkan pangan tidak dapat tumbuh karena ketiadaan air dan umumnya enzim yang dapat menyebabkan perubahan kimia tidak dikehendaki, tidak dapat berfungsi tanpa adanya air (Earle,1969).
Pengeringan merupakan kegiatan yang penting artinya dalam pengawetan bahan, maupun industri pengolahan hasil pertanian. Tujuan pengeringan hasil pertanian menurut Taib, dkk, (1998) adalah :
1. Agar produk dapat disimpan lebih lama
2. Mempertahankan daya fisiologik biji-bijian atau benih 3. Pemanenan dapat dilakukan lebih awal
4. Mendapatkan kualitas yang lebih baik 5. Menghemat biaya pengangkutan
Pengeringan Kemiri
Pengeringan biji kemiri dapat dilakukan dengan menggunakan alat pengering atau lantai penjemur dengan sinar matahari. Penjemuran sebaiknya dilakukan dari jam 08.00-16.00 agar diperoleh pemanasan maksimal. Dalam keadaan cuaca baik, pengeringan berlangsung sekitar 3-4 hari (Paimin, 1997).
Pengupasan biji kemiri dapat juga dilakukan dengan cara dijemur di atas seng sehingga biji kemiri mempunyai suhu yang tinggi di siang hari. Tiap jam 14.00 biji kemiri disiram air dingin sehingga tempurungnya pecah (Sunanto, 1994).
Penjemuran bertujuan untuk memudahkan pemecahan cangkang. Biji yang kurang kering akan menaikkan persentase inti melengket, sehingga dibutuhkan pengeringan kembali untuk memisahkan inti dari cangkangnya dan pengeringan yang terlalu lama cenderung meningkatkan persentase inti pecah maupun hancur (Hasibuan, 1996).
Selama biji kemiri tersebut dikeringkan perlu diadakan pembalikan sehingga pengeringan berjalan lebih merata. Diusahakan tinggi tumpukan tidak lebih dari 3 lapisan biji kemiri. Akhir pengeringan dapat diketahui bilamana inti kemiri terdengar lepas dari kulit bijinya bila diguncang-guncang (Anonimous, 2007).
Untuk mengeringkan biji-bijian dengan baik diperlukan suhu udara yang tinggi, udara tidak lembab, dan penghembusan udara terus-menerus dalam jumlah besar. Pada hari yang cerah, biasanya suhu udara tinggi dan kelembaban nisbi rendah serta udara kering, sehingga benda-benda menjadi cepat kering. Sebaliknya, ketika hujan atau cuaca mendung, pengeringan berlangsung lama dan
sulit karena suhu udara rendah, derajat kelembaban nisbi tinggi, dan udara mengandung banyak uap air. Dalam keadaan ini, jika menghendaki pengeringan yang cepat, kita harus menggunakan kompor sebagai sumber udara panas. Kenaikan suhu udara 1°C menyebabkan kelembaban udara turun 4% (Hardjosentono, dkk, 2000).
Setelah dikupas, untuk menghindarkan kerusakan selama penyimpanan, perlu dilakukan pengeringan inti kemiri sampai mencapai kadar air 6%. Pengeringan dapat dilakukan dengan cara penjemuran. Di dalam pengerjaan pengeringan ini masih perlu diperhatikan faktor kebersihan agar kualitas inti kemiri dapat dipertahankan. Penjemuran inti kemiri yang baik dengan mencurahkan inti kemiri di atas lantai semen atau balai-balai yang bersih. Tumpukan penjemuran jangan sampai 3-4 lapisan. Penjemuran sebaiknya dilakukan sejak pukul 08.00-16.00 dimana penyinaran matahari mencapai maksimal. Selama penjemuran, inti kemiri harus dibolak-balik setiap 2 jam sekali agar pengeringan merata (Paimin, 1997).
Mutu Hasil Kupasan
Ada beberapa macam kualitas kemiri yang beredar di pasaran. Kemiri terbaik yang mampu menembus pasar ekspor adalah kemiri top atau kemiri prima yang berisikan daging utuh 100%. Kemudian kemiri kualitas B yang memiliki persen utuh 70-80 %. Kemiri kualitas B mampu menembus pasar ekspor walaupun harganya relatif rendah. Kemiri kualitas C mempunyai persen utuh kurang dari 20% atau bahkan hanya berisikan kernel belah atau pecah saja yang diperdagangkan di pasar lokal. Selain faktor keutuhan biji, penampilan dan kondisi biji kemiri juga menentukan untuk layak tidaknya kemiri untuk diekspor.
Warna daging kemiri cerah, tidak berjamur, tidak berbau tengik, dan kadar minyaknya tinggi (Paimin, 1997).
Sedangkan menurut Sunanto (1994), kualitas kemiri terdiri dari kua litas nomor 1 (inti utuh), kualitas nomor 2 (inti pecah dua), dan kualitas nomor 3 (inti pecah-pecah). Harga kemiri jika dijual di pasaran berbeda-beda; kemiri kualitas nomor 1 dijual lebih mahal dibanding dengan kemiri kualitas nomor 2 dan nomor 3. Persentase berat buah kemiri antara kulit dengan inti adalah 60% berat inti dan 40% berat kulit.
Elemen Mesin
Motor Listrik
Motor listrik dapat digolongkan menjadi dua golongan sesuai dengan sumber arus listrik, yaitu motor listrik arus searah atau DC dan motor listrik arus bolak-balik atau AC. Motor listrik AC yang kecil banyak dipakai pada peralatan rumah tangga misalnya alat cukur, alat kecantikan, alat dapur, dan sebagainya. Sedangkan motor listrik yang besar banyak digunakan pada kompresor, penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama tolak-menolak dan kutub yang tak senama tarik-menarik. Reaksi medan magnet listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik (Hartanto, 1997).
Puli ( Pulley )
Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau
rantai yang dibelitkan di sekeliling puli atau sproket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan N1 dengan diameter dp dan puli yang digerakkan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
p p D d n N = 2 1 ( Roth,dkk., 1982 ).
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 di mana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
