PENGARUH LAMA WAKTU PEREBUSAN TERHADAP S

(1)

128

PENGARUH LAMA WAKTU PEREBUSAN TERHADAP SIFAT KUAT TEKAN DAN REGANGAN BIJI KELAPA SAWIT VARIETAS TENERA

DI PTPN II PKS PAGAR MARBAU

Mahyunis, ST, MT1, Arnold PG Lbn Gaol2, Hermanto3

1,2,3

Teknik Pengolahan Hasil Perkebunan

Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Agrobisnis Perkebunan Medan Jl. Willem Iskandar, Kotak Pos 20000, Medan 20226

Telp. +6261 6637060, Fax. +6261 6626861

Permasalahan pada proses pengolahan biji sampai saat ini adalah pada proses pemecahan biji di Ripple mill yang kurang efektif. Hal ini karena proses perebusan yang tidak sempurna mempengaruhi effisiensi di ripple mill, sehingga perlu diketahui pengaruh perebusan terhadap nilai kekuatan dari biji kelapa sawit agar effisiensi pemecahan biji pada ripple mill dapat tercapai. Metode dalam penelitian adalah metode sterilisasi dalam skala laboratorium dengan menggunakan alat autoclave dengan variasi waktu perebusan 60 s.d 100 menit, serta dengan mengunakan metode uji tekan (compression test). Hasil penelitian ini menunjukan bahwa lama waktu proses perebusan (sterilisasi) dalam skala laboratorium dengan menggunakan autoclave yang bekerja pada temperature 130ºC dan tekanan kerja 1,5 Bar tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap sifat kuat tekan biji kelapa sawit.

Kata Kunci : Biji kelapa sawit, Sterilisasi, temperatur dan uji tekan

A.PENDAHULUAN

Tanaman kelapa sawit

menghasilkan tandan yang

mengandung minyak 25% dan inti sawit 7%. Tandan tersebut harus mendapat perlakuan fisika dan mekanik dan kimia dalam pabrik sehingga diperoleh minyak (CPO) dan inti (Kernel). Pengembangan tanaman kelapa sawit selalu disertai dengan pembangunan pabrik kelapa sawit.

Permasalahan pada proses pengolahan biji di Pabrik Kelapa Sawit hingga saat ini adalah pada proses pemecahan biji di Ripple mill

yang kurang efektif. Hal ini disebabkan karena proses perebusan pada stasiun sterilisasi yang tidak sempurna sehingga menurunnya efisiensi proses pemecahan biji di

Ripple mill. Disamping itu tidak diketahuinya nilai kekuatan dari biji

kelapa sawit yang telah mengalami proses perebusan. Pada semua konstruksi teknik setiap bagian-bagian dari setiap material harus diukur dengan tepat agar dapat menahan gaya-gaya yang akan dibebankan material tersebut.

Subyek mekanika bahan

(mechanics of materials) atau kekuatan bahan (strength of materials) menyangkut metoda-metoda analitis yang menerangkan kekuatan (strength), kekakuan

(stiffness) ) dan kestabilan (stability).

Kajian penulisan ini mengkaji tentang pengaruh lama perebusan

(2)

Vol. VI No.2 Tahun 2015

Sekolah Tinggi Ilmu Perkebunan Agrobisnis Perkebunan Medan

129

dengan menggunakan alat universal tensile machine test.

B.TINJAUAN PUSTAKA

1. Tegangan (Stress) dan Regangan (Strain)

Tegangan dan Regangan adalah konsep yang penting dalam peninjauan baik kekuatan maupun kekakuan. Keduanya merupakan konsekuensi yang tidak dapat dipisahkan dari bekerjannya suatu beban terhadap suatu bahan struktur. Tegangan dapat dianggap sebagai sebuah energi yang menahan beban dan regangan adalah ukuran deformasi yang terjadi sebagai akibat dari tegangan.

Dalam suatu elemen

struktur, tegangan adalah gaya dalam dibagi dengan luas penampang dimana gaya itu bekerja. Oleh karena itu, tegangan adalah gaya dalam per satuan luas penampang, sebaliknya gaya dalam dapat dianggap sebagai efek bertumpuk dari tegangan. Gaya dalam yang bekerja pada luas yang kecil tak berhingga sebuah potongan, akan terdiri dari bermacam-macam besaran dan arah.

Pada umumnya,

intensitas gaya yang bekerja pada luas yang kecil tak berhingga suatu potongan berubah-rubah dari satu titik ketitik lain, umumnya intensitas ini berarah miring pada bidang potongan. Intensitas gaya yang tegaklurus atau normal terhadap irisan disebut tegangan normal

(normal stress) pada sebuah titik yang akan dilambangkan dengan huruf yunani (sigma). Bila batang dianggap tidak mempunyai berat, dua gaya P yang sama dan berlawanan arah diperlukan masing-masing pada tiap ujung batang untuk menjaga keseimbangan. Tegangan normal ini didistribusikan dengan merata pada luas penampang A. Pada umumnya, gaya P adalah resultante sejumlah gaya pada satu sisi atau sisi yang satunya lagi dari suatu potongan.

Kekuatan bahan dapat diukur dengan tegangan maksimum yang dapat ditahannya. Kekuatan ini disebut juga tegangan runtuh (gagal). Kekuatan dari suatu elemen strukturdari gaya dalam maksimum yang dapat ditahannya. Hal ini tergantung pada kekuatan dari bahan penyusunnya dan ukuran serta bentuk penampangnnya. Kekuatan puncak dari elemen dicapai ketika tingkat tegangan melebihi tegangan runtuh dari bahan.

(3)

gambar 2). Beban menghasilkan gaya berupa momen lentur yang menghasilka

Gambar 1.

Gambar 2. Beba sum lent

Perubahan terjadi pada suatu sp sebagai akibat bek ditunjukan dalam be

(strain). Regangan i sebagai perubahan da dibagi dengan nilai a regangan sangat terg pada jenis tegangan d itu terjadi. Tegang menghasilkan regang terjadi dalam arah arah utama dari elem

130

n lentur ini akan ya dalam yang tur dan gaya geser kan kombinasi

tegangan lentur dan yang bekerja pada penampang dari elem

1. Beban akan sama dengan sumbu aksis elem ini tegangan aksial.

ban lentur terjadi ketika garis kerja gaya tegak mbu aksis elemen. Hal ini menyebabkan tim ntur dan tegangan geser pada penampang melin

n dimensi yang spesiment bahan ekerjanya beban besaran regangan ini didefinisikan dari suatu dimensi i asalnya. Prilaku ergantung dengan dimana regangan ngan aksial akan ngan aksial yang h sejajar dengan emen. Regangan

aksial ini didefinisiik dari perubahan panja terhadap panjang elem

Tegangan adalah besaran pril bahan untuk respo beban. Untuk suatu besarnya tegangan d tergantung pada u struktur dan karena merupakan paramete penting dalam mene elemen. Ukuran pe

n tegangan geser da suatu bidang

men tersebut.

emen struktur, hal

gak lurus terhadap timbulnya momen

lintang bidang.

(4)

Vol. VI No.2 Tahun 201 Sekolah Tinggi Ilmu Perke

sedemikian sehingga timbul dari gaya-gay disebabkan beban daripada tegangan tegangan leleh dari suatu batasan yang cu dianggap cukup jika struktur secara kes terlalu besar.

Gaya yang di terjadi pecah disebut

(ultimate load). De beban ultimat ini penampang contoh

memperoleh keku

(ultimate strength)

ultimat (ultimate str

bahan. Untuk design struktur tingkat teg tegangan ijin (allowa

dibuat benar-benar daripada kekuatan diperoleh dari

2. Perhitungan Teg dan Regang a. Perhitungan Tega

Tegangan suatu elemen umumn merata disepanjang

n 2015

u Perkebunan Agrobisnis Perkebunan Medan

131 eseluruhan tidak

diperlukan agar ut beban ultimat Dengan membagi ni dengan luas h semula, kita kuatan ultimat atau tegangan

stress) dari suatu ign bagian-bagian tegangan disebut

wable stress) dan r lebih rendah n ultimat yang yang disebut

pengujian “statis”. seluruhnya serba s bahan direnggangkan tidak diperbolehkan benar pecah, hingga deformasi-deformasi haruslah dijaga rend beberapa bahan bena sedang beberapa baha secara plastis di b sebuah beban, suatu sebut rangkak (creep

jarak waktu terte mengakibatkan defo yang besar. Ke tergantung kepada gaya digunakan bekerja pada tingk tertentu. Titik-titik menunjukan jumlah dibutuhkan untuk contoh pada suatu te mnya terdistribusi ng penampang

(gambar 4). Tegang berupa tarik atau teka

penampang tidak

disepanjang elemen, tegangan aksial dapat diseluruh lokasi.

. Bahan tidak sama, beberapa kan sebesar yang ahan lagi mengalir bawah tindihan u gejala yang kita

(5)

132

Gambar 4. Tegangan tarik pada penampang melintang akibat tegangan aksial. Intensitas tegangan ini biasanya dianggap konstan pada seluruh penampang.

Dalam mekanika bahan kita perlu menentukan intensitas dari gaya-gaya ini dalam berbagai bagian dari potongan, sebagai perlawanan

terhadap deformasi sedang

kemampuan bahan untuk menahan gaya tersebut tergantung pada intensitas ini. Pada umumnya, intensitas gaya yang bekerja pada luas yang kecil takberhingga suatu potongan berubah-rubah dari satu titik ketitik lain, umumnya intensitas ini berarah miring pada bidang potongan. Intensitas gaya yang tegak lurus atau normal terhadap irisan disebut tegangan normal (normal

stress) pada sebuah titik yang akan dilambangkan dengan huruf yunani

(sigma) atau ada pula yang melambangkan suatu tegangan dengan f. Bila batang dianggap tidak mempunyai berat, dua gaya P yang

sama dan berlawanan arah

diperlukan masing-masing pada tiap

ujung batang untuk menjaga keseimbangan. Tegangan normal ini didistribusikan dengan merata pada luas penampang A. Pada umumnya, gaya P adalah resultante sejumlah gaya pada satu sisi atau sisi yang satunya lagi dari suatu potongan. Secara matematis dapat didefinisikan sebagai berikut :

σ = (1) Dimana : P = gaya (N)

A = luas penampang (m2) = Tegangan (N/m2)

b. Perhitungan Regangan (strain)

Untuk memahami

penyebab timbulnya regangan, perlu dipahami bagaimana bahan struktur bereaksi jika beban bekerja terhadapnya. Prilaku bahan tersebut sama dengan suatu pegas (gambar 6).

Gambar 5. Deformasi akibat penerapan beban. Prilaku bahan balok sama dengan prilaku pegas

Jika suatu keadaan tanpa beban berada dalam keadaan diam, benda

(6)

133

Jika suatu beban tekan kerja bekerja seperti gambar 6, mulanya tidak ada sesuatu yang dapat menahannya,

bahan disekitar benda itu

berdeformasi karena gaya tersebut dan ujung dari elemen tersebut bergerak saling mendekati. Ini menyebabkan bangkitnya gaya dalam yang timbul dalam material yang menahan beban dan berusaha mengembalikan elemen tersebut kepanjangnya semula. Besarnya gaya yang menahan bertambah begitu deformasi bertambah dan pergerakan berhenti jika deformasi yang cukup telah terjadi untuk menimbulkan gaya dalam yang cukup untuk menahan gaya total yang bekerja. Sehingga tercapailah kesetimbangan dengan elemen yang memikul beban tersebut, tetapi hanya setelah benda tersebut mengalami deformasi dalam besaran tertentu.

Regangan (strain) adalah perpanjangan persatuan panjang dan merupakan besaran yang tidak berdimensi, akan tetapi lebih baik kita memberinya memiliki dimensi meter per meter atau m/m. Kadang-kadang regangan diberikan dalam bentuk prosen. Besaran regangan sangat kecil, kecuali untuk beberapa bahan kecuali karet. Bila regangan tersebut diketahui, maka deformasi total dari pembebanan aksial adalah L. Hubungan ini berlaku untuk setiap panjang ukur sampai beberapa deformasi lokal mengambil bagian pada skala yang cukup besar.

Dalam matematis definisi regangan dapat diartikan sebagai berikut:

ε =

∆ (2)

Dimana = epsilon (m/m)

= Perpanjangan total (m) L = Panjang ukuran awal (m)

Hal yang penting disini adalah bahwa tahanan hanya dapat timbul jika deformasi bahan juga terjadi, oleh karena itu suatu struktur dapat dianggap sebagai suatu material yang berubah dan bergerak jika suatu beban bekerja padanya atau jika beban yang bekerja itu berubah. Keperluan untuk menahan gerakan tersebut dari gerakan yang berlebihan adalah suatu hal yang perlu ditinjau yang mempengaruhi perancangan struktur.

Modulus elastisitas (E) adalah satu dari sifat-sifat dasar bahan. Jika modulus elastisitas mempunyai nilai yang tinggi maka untuk menghasilkan suatu tegangan tertentu hanya diperlukan deformasi dalam jumlah sedikit sehingga dapat menahan beban yang cukup besar.

Secara matematis modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan yang dimiliki benda.

= (3)

(7)

134

(N/m2)

= Tegangan (N/m2) = Regangan (m/m)

Modulus elastis adalah ukuran kekakuan elastis bahan. Apabila sebuah gaya menimbulkan tegangan yang melebihi batas elastis pada bahan dari sebuah bagian struktur, maka penghilangan gaya

sedikit demi sedikit akan

mengakibatkan tegangan dan

regangan terkait yang mengikuti

garis putus-putus menurun menjadi tegangan sebesar nol, dan beberapa regangan yang tidak dapat dipulihkan akan timbul. Bagian struktur

tersebut kemudian dapat dinyatakan sebagai tegangan secara plastis. Pembebanan elastis dan pemindahan beban elastis lebih lanjut dari sebuah bahan yang telah diberi tegangan secara inelastis (plastis) akan mengikuti garis putus-putus.

C.METODOLOGI PENELITIAN 1. Waktu Dan Tempat

a. Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juni 2015. Adapun rincian waktu penelitian seperti tabel berikut ini : Tabel 1. Waktu Penelitian

No Bulan Jenis Kegiatan

1 Februari-Mei Proposal Judul

2 Maret-Juni Izin Penelitian di PKS Pagar Marbau 3 Mei-Juni Izin Penggunaan Autoclave di USU

4 Mei-Juni Izin Penggunaan alat universal tensile test di UNIMED

b. Tempat Penelitian

Tempat pengambilan

sample akan dilakukan di PTPN II PKS Pagar Marbau, proses sterilisasi dilaksanakan di laboratorium hama dan penyakit Universitas Sumatra Utara (USU), serta uji kekuatan biji

kelapa sawit dilakukan di

Laboratorium dan Workshop Tehnik Mesin Universitas Negeri Medan.

A. Alat Dan Bahan 1. Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat

untuk memotong seperti kapak dan pisau, alat untuk merebus (sterilisasi)

yaitu autoclave, alat untuk menentukan massa biji kelapa sawit yaitu timbangan digital, alat untuk mengukur dimensi yaitu jangka sorong, alat untuk mengukur nilai kekuatan biji kelapa sawit yaitu

universal machine tensile test dan alat untuk dokumentasi yaitu kamera. 2. Bahan Penelitian

a. Tandan buah segar kelapa sawit varietas tenera.

(8)

135 B. Metode Penelitian

1. Tehnik Pengambilan Sample Adapun langkah-langkah dalam pengambilan sampel yang dilakukan oleh penulis adalah : a. Menentukan sample Tandan Buah

Segar yang akan diuji.

b. Melakukan pemisahan brondolan dari tandannya.

c. Mengklasifikasikan brondolan tersebut berdasarkan ukuran (besar, kecil dan sedang).

d. Menimbang sample uji untuk

masing-masing ukuran

(besar,kecil dan sedang) sebanyak 1000 gr.

e. Menghitung jumlah masing-masing sample uji yang telah ditimbang.

f. Melakukan pemiliihan 10 buah brondolan untuk masing-masing ukuran (besar,kecil dan sedang) secara acak. dari masing-masing klasifikasi brondolan besar, kecil dan sedang.

g. Melakukan penimbangan kembali 10 brondolan dari masing-masing ukuran (besar,kecil dan sedang) . h. Menghitung persentase sample uji

yang telah diambil.

i. Mencatat Hasil Pengambilan Sample.

2. Metode Sterilisasi

Perebusan atau sterilisasi tandan buah segar kelapa sawit dilakukan dalam sterilizer yang berupa bejana uap bertekanan. Proses sterilisasi yang ada pada proses pengolahan pabrik kelapa sawit termasuk kedalam proses

sterilisasi secara fisik. Dalam proses perebusan TBS dipanaskan dengan uap pada temperature sekitar 130 s.d 140ºC selama 80 s.d 90 menit. Autoclave merupakan alat yang dapat digunakan dalam proses sterilisasi.

Adapun langkah-langkah yang diambil oleh penulis dalam proses sterilisasi adalah :

a. Memasukankan sample uji

kedalam beaker gelas agar tidak terjadi pencampuran.

b. Memasukan beaker gelas yang telah berisi sample uji kedalam

heater ruang autoclave.

c. Menutup autoclave dengan rapat dan kuat serta mengencangkan baut pengaman agar tidak ada uap yang keluar dari bibir autoclave.

d. Menghubungkan stop kontak dengan sumber tenaga.

e. Kemudian menekan tombol power pada autoclave.

f. Mengatur temperature (130 ºC) dan waktu proses sterilisasi (60, 70, 80, 90, 100 menit).

g. Menekan tombol start pada

autoclave.

h. Menunggu hingga muncul tulisan

complete pada layar autoclave

yang menunjukan selesainya

proses perebusan ( )

3. Metode Analisis Uji Tekan (Compression Test)

(9)

136

sampai benda uji itu hancur atau rusak. Cara yang digunakan untuk menguji kuat tekan biji kelapa sawit adalah dengan menggunakan mesin tekan. Dalam alat uji kuat tekan yang ada di Universitas Negeri Medan (UNIMED) ada tiga bentuk penggolongan bentuk benda yang akan diuji yakni balok, silinder, dan pipa. Penelitian ini memilih bentuk silinder sebagai bentuk benda yang akan diuji, hal ini karena biji kelapa sawit memiliki bentuk yang hampir sama dengan silinder hanya saja permukaan luas penampang atas dan bawah yang tidak sama, sehingga dalam hal ini penulis menggunakan luas penampang yang terbesar. Hasil pengujian kuat tekan, menunjukan hubungan antara makin besar pemberian gaya, maka akan semakin besar pula gaya atau tekanan yang diterima oleh benda uji. Nilai-nilai kekuatan tekan yang dihasilkan oleh sebuah mesin tekan merupakan angka-angka nyata, jadi nilai-nilai kekuatan tekan tersebut hanya memberikan petunjuk mengenai mutu dari biji kelapa sawit tersebut. Hasil pengujian tekan adalah dalam bentuk kurva digram tegangan dan regangan. Adapun langkah-langkah yang dilakukan oleh penulis adalah : 1. Meletakan sample uji pada mesin

tekan secara sentris.

2. Menginput data ketebalan (L) dan panjang (D0) tersebut kedalam sistem komputerisasi alat pengujian tekan.

3. Menjalankan mesin tekan dengan kecepatan 3 s.d 6 mm/detik. 4. Melakukan pembebanan sampai

biji kelapa sawit pecah.

5. Mencatat hasil pengujian tekan biji kelapa sawit.

D. HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Pendahuluan

Kekuatan tekan biji kelapa sawit adalah muatan atau beban maksimum yang dapat dipikul oleh biji kelapa sawit persatuan luas sampai benda uji itu hancur atau rusak. Cara yang digunakan untuk menguji kuat tekan biji kelapa sawit adalah dengan menggunakan mesin tekan. Nilai-nilai kekuatan tekan yang dihasilkan oleh sebuah mesin tekan merupakan angka-angka nyata, jadi nilai-nilai kekuatan tekan tersebut hanya memberikan petunjuk mengenai mutu dari biji kelapa sawit tersebut. Hasil pengujian kuat tekan dapat dilihat berdasarkan kurva tegangan dan regangan yang

menyatakan hubungan antara

tegangan dan regangan.

a. Kurva Tegangan Regangan Biji Kelapa Sawit

(10)

137

dari tegangan. Gambar 6 dibawah ini akan menunjukan kekuatan biji

kelapa sawit berdasarkan kurva tegangan dan regangan.

Gambar 6. Grafik Kuat Tekan Biji Kelapa Sawit

Hasil Pengujian tekan

(compression test) pada material biji kelapa sawit dengan lama perebusan 60 menit dari masing-masing variasi ukuran biji dapat dilihat pada gambar 6 diatas. Pengukuran tingkat kekuatan tertinggi ditinjau berdasarkan stress maksimum pada gambar 6 diatas adalah pada buah kecil yaitu 26,795 Mpa dengan

regangan maksimum (strain

maksimum) yaitu 0,0908 mm/mm, sedangkan pengukuran tingkat kekuatan terendah yaitu pada buah besar dengan nilai stress maksimum mencapai 22,490 Mpa dengan

regangan maksimum (strain

maksimum) yaitu 0,0296 mm/mm . Deformasi yang terjadi pada biji kelapa sawit tersebut karena adanya gaya yang dibebankan pada biji kelapa sawit tersebut sehingga menyebabkan bangkitnya gaya

dalam yang timbul dari biji kelapa sawit tersebut dan berusaha mengembalikan bentuk biji tersebut kepanjang semula. Besarnya gaya akan bertambah jika deformasi bertambah dan pergerakan akan berhenti jika deformasi yang cukup telah terjadi untuk menimbulkan gaya dalam yang cukup untuk menahan gaya total yang bekerja, sehingga tercapailah kesetimbangan dengan elemen yang memikul beban tersebut, tetapi hanya setelah benda tersebut mengalami deformasi dalam besaran tertentu.

Ketidakstabilan tegangan

(stress) pada gambar 6 tersebut diduga dipengaruhi karena komposisi unsur-unsur kimia yang terdapat didalam biji kelapa sawit beraneka ragam. Hal ini didukung oleh Michael, 2014 yang menyatakan suatu material yang memiliki

22,490

25,582 26,795

-5 0 5 10 15 20 25 30

-0,05 0 0,05 0,1

S

tr

e

ss

(

M

p

a

)

Strain (mm/mm)

(11)

138

senyawa multi komponen di

dalamnya sehingga pada saat proses

cured terjadi maka struktur tidak terdistribusi secara homogen. Ketika

senyawa multi komponen

(supramolekular) diberikan suatu tegangan, maka distribusi stress tidak begitu merata.

Menurut Chilld, 1994 dalam penelitian Ardila, 2008 bahwa didalam cangkang kelapa sawit terdapat sellulosa, pentosa dan lignin, dan lain-lain. Dalam cangkang kelapa sawit lignin merupakan kandungan yang memiliki persentase tertinggi didalam cangkang kelapa sawit, berikutnya baru pentosa dan selulosa.

b. Analisa Pengaruh Perebusan Terhadap Kekuatan Biji Kelapa Sawit

Hasil pengamatan pada gambar grafik tegangan dan regangan menunjukan bahwa nilai

ultimate stress untuk setiap masing-masing perebusan tidak jauh berbeda. Range ultimate stress untuk jenis buah besar, sedang dan kecil adalah 22 s.d 28 Mpa. Ultimate stress pada biji kelapa sawit tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu luas penampang bidang sentuh,

lamanya proses pengujian, ketebalan cangkang, tingkat kematangan buah, jenis varietas tanaman dan proses perlakuan fisika seperti pemanasan.

(12)

Vol. VI No.2 Tahun 201 Sekolah Tinggi Ilmu Perke

Gambar 7.

Gambar menunjukan bahwa yang dapat diterima sawit hingga biji tersebut pecah anta pada jenis buah s waktu perebusan 100 tertinggi yang dapat biji kelapa sawit kondisi perebusan 7 ukuran jenis buah ke Kgf. Jika diliha

ultimate stress jen dengan waktu perebu dengan gaya hanya memiliki ultimate str

tinggi yaitu dibandingkan dengan menit untuk ukuran j

yang mampu me

n 2015

u Perkebunan Agrobisnis Perkebunan Medan

139 ihat berdasarkan enis buah besar enerima beban

219,63 Kgf. Nilai pada buah kecil perebusan 70 menit a

Gambar membuktikan bahw bidang sentuh mem terhadap nilai ultim dihasilkan. Semakin bidang sentuh maka nilai ultimate stress

dan semakin kecil lu sentuh maka nilai yang dihasilkan juga besar.

Gambar 7 akan menjelaskan h

ultimate stress denga (E) untuk masing-lama waktu perebusan

60 70 80 90 100

Stress Buah

Besar 22,49 22,73 25,67 26,29 25,71

Stress Buah

Sedang 25,58 25,72 22,91 24,4 22,33

Stress Buah

Kecil 26,8 24,8 28,45 28,16 22,64

Load Buah Besar 187,6 205,91 201,33 215,06 196,7 0

ai ultimate stress

l dengan waktu t adalah 24,8 Mpa. 7 tersebut hwa luas area emiliki pengaruh imate stress yang in besar luas area ka semakin kecil yang dihasilkan luas area bidang i ultimate stress

ga akan semakin

(13)

140

Gambar 7. Hubungan Stress Mpa dan Titik Elastisitas (E)

Gambar 7 diatas menunjukan bahwa hubungan antara ultimate stress dengan titik elastistas adalah semakin tinggi nilai elastisitas maka

ultimate stress yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Dari gambar diatas menunjukan bahwa titik elastisitas untuk masing-masing jenis ukuran buah (besar, sedang dan kecil) tidak memiliki perbedaan yang signifikan walaupun dengan lama perebusan yang bervariasi. Hasil pengamatan tersebut menunjukan bahwa tidak adanya pengaruh lama

membuktikan bahwa buah yang besar belum tentu memiliki kekuatan yang besar begitu juga sebaliknya buah yang kecil belum tentu memiliki kekuatan yang kecil. Hal ini karena ukuran dimensi biji untuk

variasi ukuran buah (besar,sedang dan kecil) tidak jauh berbeda,

sehingga menimbulkan nilai

kekuatan dan titik elastisitas yang tidak jauh berbeda pula.

Titik elastisitas

menunjukan sifat dari suatu material. Suatu material yang mempunyai nilai modulus elastisitas tinggi akan berdeformasi lebih kecil terhadap beban daripada material dengan nilai E yang lebih rendah. Gambar 34 diatas menunjukan bahwa biji kelapa sawit mempunyai sifat material yang kaku, hal ini karena biji kelapa sawit

tersebut mampu mengalami

perenggangan dengan beban yang tinggi, namun tanpa diikuti oleh renggangan yang besar. Hal ini sesuai dengan definisi kekakuan

(14)

141

Nilai elastisitas dan kekuatan suatu material dipengaruhi kandungan unsur-unsur kimia yang beraneka ragam dan memiliki persentase yang berbeda-beda pula. Pada biji kelapa sawit menurut child 1994, biji kelapa sawit tersebut terdiri atas lignin, pentosa, sellulosa dan lain-lain. Lignin memiliki persentase tertinggi didalam biji kelapa yaitu 29,4 %.

Lignin struktur

kimiawinya bercabang-cabang dan berbentuk polimer tiga dimensi. Molekul dasar lignin adalah Fenil Propan. Molekul lignin memiliki derajat polimerisasi tinggi. Karena ukuran dan strukturnya yang tiga dimensi bisa memungkinkan lignin berfungsi sebagai semen atau lem bagi kayu yang dapat mengikat serat dan memberikan kekerasan struktur serat.

E.KESIMPULAN DAN SARAN 1. Kesimpulan

Uji kekuatan biji kelapa sawit varietas tenera dari PTPN II

PKS Pagar Marbau dengan

menggunakan alat universal tensile machine test. Uji kekuatan biji kelapa sawit diawali dengan

melakukan proses perebusan

(sterilisasi) dalam skala laboratorium dengan menggunakan autoclave. Proses pengujian kekuatan biji kelapa sawit dilakukan sebanyak 3 kali pengujian untuk masing-masing variasi lama waktu perebusan, hal ini karena ukuran dimensi biji kelapa

sawit varietas tenera yang terdapat di

PTPN II PKS Pagar Marbau

memiliki ukuran dimensi yang tidak jauh berbeda 17 s.d 20 mm..

Berdasarkan hasil

pengujian kekuatan biji kelapa sawit untuk masing-masing variasi waktu perebusan dapat disimpulkan bahwa lama waktu proses perebusan (sterilisasi) dalam skala laboratorium dengan menggunakan autoclave yang bekerja pada temperature 130ºC dan tekanan kerja 1,5 Bar tidak

memberikan pengaruh yang

signifikan terhadap tingkat kekuatan biji kelapa sawit.

Nilai kuat tekan biji kelapa sawit untuk setiap variasi perebusan adalah sebagai berikut :

1. Kuat tekan biji kelapa sawit dengan lama perebusan 60 menit Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 26,795 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Terendah : 22,490 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 24,96 Mpa

2. Kuat tekan biji kelapa sawit dengan lama perebusan 70 menit Kuat tekan Biji Kelapa Sawit

Tertinggi : 25,723 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Terendah : 22,730 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 24,42 Mpa

(15)

142

Terendah : 22,910 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 25,68 Mpa

4. Kuat tekan biji kelapa sawit dengan lama perebusan 90 menit Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 28,155 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Terendah : 24,397 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 26,28 Mpa

5. Kuat tekan biji kelapa sawit dengan lama perebusan 100 menit Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 25,707 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Terendah : 22,334 Mpa Kuat tekan Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 23,56 Mpa.

Nilai Regangan (Strain)

biji kelapa sawit untuk setiap variasi perebusan adalah sebagai berikut : 1. Nilai Regangan (Strain) biji

kelapa sawit dengan lama perebusan 60 menit

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 0,0908 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Terendah : 0,0296 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 0,0688 2. Nilai Regangan (Strain) biji

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Tertinggi :0,0879 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Terendah : 0,0419 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 0,0612

3. Nilai Regangan (Strain) biji kelapa sawit dengan lama perebusan 80 menit

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 0,0720 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Terendah : 0,0576

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 0,0627 4. Nilai Regangan (Strain) biji

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 0,0825 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Terendah : 0,0793 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 0,0811 5. Nilai Regangan (Strain) biji

Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Tertinggi : 0,0742 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Terendah : 0,0244 Nilai Regangan (Strain) Biji Kelapa Sawit Rata-Rata : 0,0545 2. Saran

Proses perebusan

(16)

143

tingkat kehilangan kadar air dan dapat pula melakukan pengujian dari sisi variasi tekanan dan temperature kerja terhadap nilai kekuatan dari biji kelapa sawit.

DAFTAR PUSTAKA

Ardilla, D. 2004. Studi Interkalasi Ca2+/Fe3+ Pada Cangkang Sawit Sebagai Bahan Pengisi Penguat Komposit Semen. Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara Medan hal 22

Damayanthi, L. 2008. Uji Lama Perebusan dan Lama

Pengadukan Terhadap

Kualitas Kedelai (Glycine Max (L) Merril) yang Dihasilkan dari Alat Pengupas Kulit Ari

Kedelai. Skripsi

Mahasiswa Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan hal 31

Dishongh, Burl E. 2004. Pokok-pokok teknologi sturktur untuk Konstruksi dan Arsitektur. Erlangga. Jakarta

Harisandi, H. 2008. Pengaruh Waktu, Temperature dan

Tekanan Terhadap

Kehilangan Minyak Pada

Air Kondensat dengan Perebusan Sistem Tiga Puncak di PTPN III Kebun Rambutan Tebing Tinggi. Karya Ilmiah Mahasiswa Universitas Sumatera Utara Medan hal 33

Hartanto, H. 2011. Sukses Besar Budidaya Kelapa Sawit. Citra Media. Yogyakarta

Hayati, S. 2009. Pengaruh Waktu

Fermentasi Terhadap

Kualitas Tempe dari Biji

Nangka (Artocarpus

Heterophyllus) Dan

Penentuan Kadar Zat

Gizinya. Skripsi

Mahasiswa Fakultas

Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Medan hal 60

Ikhsan, M. 2013. Hubungan Tingkat Kekerasan dan Waktu Pemecahan Daging Buah Kakao. Skripsi

Mahasiswa Fakultas

Universitas Hasanuddin Makasar hal 33

Kusuma, R. 2003. Pengaruh Perlakuan Pendahuluan Terhadap Keutuhan Biji dan Rendemen Minyak

Kemiri (Aleurites

moluccana, Wild). Skripsi

(17)

144

Kehutanan Instititut Pertanian Bogor hal 36

Lubis, A. U Arifin Dj, Sriwahyuni. I.R. Harahap. 1989. Budidaya Kelapa Sawit.

PTP VI-VII. Pusat

Penelitian Pematang Siantar

Macdonald, A. J. 2002. Struktur dan Arsitektur. Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta

Michael. 2014. Pengaruh

Komposisi Selulosa

Sebagai Bahan Pengisi Pada Komposit Poliester Tidak Jenuh. Skripsi

Mahasiswa Fakultas

Tehnik Universitas

Sumatra Utara Medan hal 53

Naibaho, P.M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan

Yoshida, S. 1972. Physiological Aspect of Grain Yield. Ann. Rev. Plantphysiol

Oxtoby, Gills, Nachtrieb. 2003. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta

Popov, E P. Dkk. 1986. Mekanika Tehnik. Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta

Serwinda. Dkk. 2013. Pengaruh

Penambahan Cangkang

Sawit Terhadap Kuat Beton f’c 25 Mpa.

Mahasiswa Fakultas

Tehnik Pasir Pengaraian hal 2

Setyamidjaja, D. 2006. Tehnik

Budidaya, Panen,

Pengolahan. Kanisius

Soraya, A. 2011. Analisa Lignin Terhadap Tandan Kosong Sawit Di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan. Karya Ilmiah Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan hal 19

Tim Bina Karya Tani. 2009.

Pedoman Bertanam

Kelapa Sawit. Yrama Widya. Bandung

Zainuri, A. M. 2008. Kekuatan Bahan (Strength of

Material). Andi.