UJI PERFORMA MESIN INKUBATOR PROTOTIPE DAN
PERFORMA PENETASANNYA PADA TELUR ULAT
SUTERA Bombyx mori L.
ADE PRIYADI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Performa Mesin Inkubator Prototipe dan Performa Penetasannya pada Telur Ulat Sutera Bombyxmori L adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2013
Ade Priyadi
ABSTRAK
ADE PRIYADI. Uji Performa Mesin Inkubator Prototipe dan Performa Penetasannya pada Telur Ulat Sutera Bombyx mori L. Dibimbing oleh HOTNIDA C.H SIREGAR dan I DEWA MADE SUBRATA.
Keberhasilan penetasan telur ulat sutera Bombyx mori L. sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan (suhu dan kelembaban). Pengendalian faktor mikro klimat ruang penetasan dapat dilakukan melalui penggunaan mesin inkubator dengan pengaturan suhu dan kelembaban secara otomatis. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat dan menguji performa mesin inkubator prototipe dalam pengendalian suhu dan kelembaban. Tujuan lainnya adalah membandingkan performa penetasan ulat sutera (daya tetas dan waktu tetas) pada ruang penetasan (suhu dan kelembaban tidak terkontrol) dengan mesin inkubator (suhu dan kelembaban terkontrol). Mesin inkubator prototipe ini mampu mempertahankan kestabilan suhu dengan koefisien keragaman 0.21% dan rataan eror 0.035°C. Mesin inkubator prototipe menghasilkan daya tetas yang tidak berbeda nyata dengan ruang penetasan (rataan 95.56%) dan memenuhi standar komersial. Tetapi waktu tetas telurnya lebih seragam (90% di hari ke 10 dibanding waktu tetas pada ruangan sekitar 55.54% di hari ke 9). Penggunaan mesin inkubator prototipe ini layak dipertimbangkan dalam manajemen penetasan ulat sutera B. mori karena dapat mengefisienkan penggunaan tenaga kerja dan peralatan serta memudahkan hakitate.
Kata kunci : bombyx mori L, daya tetas, mesin inkubator, ulat sutera, waktu tetas.
ABSTRACT
ADE PRIYADI. Performance Test of The Incubator Machine Prototype and Its Incubation Performance on Bombyx mori L. Eggs. Supervised by HOTNIDA C.H SIREGAR and I DEWA MADE SUBRATA.
Hatchability of silkworm Bombyx mori L. eggs is greatly influenced by environmental factors (temperature and humidity). Micro climatic factors can be controlled through the use of incubator machine with automatic temperature and humidity setting. This study aimed to design, built and test the performance ofthe incubator machine prototype in temperature and humidity control. Another aim was to compare the performance of B. mori L. eggs hatchability (hatchability and hatching time) between hatching room (temperature and humidity are not controlled) and incubator machine (temperature and humidity are controlled). This incubator machine was able to maintain temperature stability CV 0.21% and ave. error 0.035 °C, but its heat exhaust system and humidity stability (CV5.59% and ave. error 7.2%) need to be refined. The eggs hatchability in incubator machine was not significantly different from hatching room (ave. 95.56%) and met the commercial standard. However hatching time in the incubator machine was more uniform (90% at day 10) compared to hatching room (55.54% at day 9). The use of this incubator machine prototype is worth considering in the B. mori hatching management due to efficient use of manpower and equipments as well as facilitate hakitate.
UJI PERFORMA MESIN INKUBATOR PROTOTIPE DAN
PERFORMA PENETASANNYA PADA TELUR ULAT
SUTERA Bombyx mori L.
ADE PRIYADI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Uji Performa Mesin Inkubator Prototipe dan Performa Penetasannya pada Telur Ulat Sutera Bombyx mori L.
Nama : Ade Priyadi NIM : D14080327
Disetujui oleh
Ir Hotnida CH Siregar, MSi Pembimbing I
Dr Ir I Dewa Made Subrata, MAgr Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc
Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 sampai Juli 2013 ini ialah Uji Performa Mesin Inkubator Prototipe dan Performa Penetasannya pada Telur Ulat Sutera Bombyx mori L.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir. Hotnida C.H Siregar, M.Si dan Dr.Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr selaku dosen pembimbing. Penulis juga ucapkan terima kasih atas masukan dan saran kepada Ahmad Yani, S.TP., M.Si, Dr. Iwan Prihantoro, S.Pt., M.Si, Bramada Winiar Putra S.Pt., M.Si selaku dosen penguji dan Dr. Ir. Rarah Ratih Adjie Maheswari, DEA selaku dosen pembimbing akademik. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ahmad Nurman Sajuri selaku satu tim penelitian dan juga penulis ucapkan banyak terima kasih kepada Hesti Indri Purwaty S.Pt yang telah membantu selama penulisan skripsi. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman IPTP 45 dan IKABON 45 atas bantuan dalam mengerjakan tugas akhir ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN x PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Bahan 2
Alat 2
Prosedur 3
Tahap 1 Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Performa Mesin
Inkubator Pengendali Suhu dan Kelembaban 3
Tahap 2 Persiapan Telur 4
Tahap 3 Inkubasi Telur kedalam Mesin Inkubator 5
Analisis Data 5
Peubah yang Diamati 5
Koefisien Keragaman Suhu dan Kelembaban Mesin Inkubator 5
Daya Tetas Telur (%) 6
Waktu Tetas (hari) 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Perancangan, Pembuatan dan Performa Mesin Inkubator Pengendali Suhu
dan Kelembaban 6
Performa Mesin Inkubator 9
Performa Suhu dan Kelembaban Sebelum Penetasan 9
Keragaman Suhu Selama Penetasan 10
Keragaman Kelembaban Selama Penetasan 11
Daya Tetas dan Waktu Tetas Telur 12
SIMPULAN DAN SARAN 13
DAFTAR PUSTAKA 14
LAMPIRAN 15
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram sistem pengendali tertutup mesin inkubator 4
2 Proses persiapan telur 4
3 Flowchart cara kerja mesin inkubator 7
4 Mesin penetasan telur ayam (a) dan mesin climatic chamber (b) 8
5 Mesin inkubator prototipe 8
6 Pengujian performa suhu selama 24 jam 9
7 Pengujian performa kelembaban selama 24 jam 9
8 Keragaman suhu selama penetasan 10
9 Keragaman kelembaban selama penetasan 11
DAFTAR LAMPIRAN
1 Analisis ragam daya tetas telur 152 Data suhu dan kelembaban (terkendali dan tidak terkendali) selama penetasan 10 dari pukul 06.00-18.00 15
PENDAHULUAN
Latar BelakangUlat sutera Bombyx mori L. merupakan serangga penghasil sutera yang dikenal kelembutan dan keindahannya. Serat sutera memiliki banyak keistimewaan antara lain ringan, indah berkilauan, kuat, awet dan bersifat higroskopis sehingga bahan dari sutera mudah menyerap keringat. Keistimewaan sutera tersebut menyebabkan permintaan terhadap kokon ulat sutera untuk dijadikan kain semakin meningkat.
Kebutuhan benang sutera dunia terus meningkat, permintaan pada tahun 2002 sebesar 92 742 ton, tiga tahun kemudian (2005) meningkat sekitar 27.3% menjadi 118 000 ton. Direktorat Jenderal Industri Kecil dan Menengah (IKM, 2006) menjelaskan bahwa rata-rata produksi kokon nasional per tahun baru dapat mencapai sekitar 250 ton kemudian setelah diproses menjadi benang akan menghasilkan sekitar 31.25 ton benang.Kapasitas produksi industri pemintalan benang nasional sebesar 87.5 ton atau masih membutuhkan kokon sebanyak 700 ton.
Peluang pasar yang masih terbuka, ternyata tidak diikuti dengan peningkatan produksi kokon karena peminat untuk sektor budidaya masih sangat rendah. Tingkat daya tetas yang rendah dalam penetasan ulat sutera merupakan masalah utama dalam pemeliharaan ulat sutera. Nuraeni dan Putranto (2007) menyatakan bahwa standar daya tetas telur untuk bibit komersil sebaiknya diatas 90%. Permasalahan itu muncul salah satunya disebabkan oleh kondisi Indonesia yang beriklim tropika basah, sementara bibit ulat sutera berasal dari daerah sub tropis.
Penggunaan mesin inkubator merupakan salah satu alternatif penetasan telur ulat sutera. Sebagai contoh, keberhasilan budidaya ayam atau bebek tidak terlepas dari keberhasilan dalam penetasan telur dengan menggunakan mesin inkubator. Awalnya, hanya peternakan besar yang menggunakan mesin inkubator karena mahal harganya. Saat ini berbagai tipe mesin inkubator telur unggas dengan harga yang murah (Rp300 000 - Rp400 000) telah banyak beredar, sehingga peternak kecil sudah banyak yang menggunakannya. Mesin inkubator sampai saat ini belum digunakan dalam penetasan telur ulat sutera. Mesin inkubator penetasan ulat sutera membutuhkan suhu dan kelembaban yang berbeda (25°C, 75%-85%) menurut Sihombing (1999) dan Nazaruddin (1992), dibandingkan dengan mesin inkubator penetasan telur unggas (37°C - 38°C, 65% - 75%) menurut Winarto et al., (2008).
Peningkatan kemampuan mesin inkubator otomatis dalam pengaturan suhu dan kelembaban menjadikan penetasan lebih praktis dan efektif. Penggunaan sensor SHT 11 dalam mesin inkubator dirancang untuk memonitoring temperatur dan kelembaban. Seluruh aktifitas pengontrolan sistem dikontrol oleh mikrokontroler ATMega 16. Pembuatan mesin inkubator yang mampu mengatur suhu dan kelembaban lingkungan secara otomatis dan murah, diharapkan dapat menjadi solusi bagi peternak akan kegagalan penetasan dalam budidaya ulat sutera karena faktor klimatik.
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang, membuat dan menguji performa mesin inkubator telur ulat sutera dalam pengendalian suhu dan kelembaban. Tujuan lainnya adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan penetasan ulat sutera B.mori yaitu daya tetas dan tingkat keseragaman waktu tetas.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian adalah menguji performa mesin inkubator penetasan ulat sutera terhadap nilai fluktuasi suhu dan kelembaban. Ruang lingkup penelitian juga berada pada fase penetasan dengan peubah yang diamati yaitu daya tetas dan waktu tetas.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli 2012 sampai Juli 2013. Kerangka inkubator dibuat di bengkel mika aklirik Cileungsi Bogor sedangkan rangkaian sistem elektronika dibuat di Laboratorium Instrumentasi dan Kontrol Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Perkawinan ngengat dan penetasan ulat sutera B. mori dilaksanakan di Laboratorium Lapang (Kandang C) Fakultas Peternakan, IPB.
Bahan
Bahan utama yang digunakan adalah telur ulat sutera B.mori yang diperoleh dari pengawinan ngengat rumah sutera alam Ciapus. Bahan kimia yang dipakai dalam penetasan telur adalah formalin, HCl dan akuades. Bahan yang digunakan untuk pembuatan mesin inkubator adalah sensor SHT 11, mikrokontroler ATMega 16, lcd, konektor 16 kaki, adaptor serial, trafo 10A dan 5A, dioda, kapasitor, relay, transistor jenis D313, IC 7805, resistor, PSB berlubang, downloader, akrilik berukuran 60 x 30 x 25 cm dengan tebal 5 mm, kawat kasa, lem, fan, exhaust fan, mist maker, pemanas kawat nikelin, silika gel,
heatsting dan peltier.
Alat
Alat yang digunakan adalah laptop untuk merancang perangkat lunak dan
software CodeVision AVR 2.05 untuk membuat program sistem kontrol. Alat lain
yang digunakan adalah kandang ulat sutera, cawan, multimeter, anemometer, solder, obeng, tang, pemotong akrilik, penggaris, gerinda, mesin bor dan termometer digital corona pengukur suhu dan kelembaban.
3 Prosedur
Penelitian dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama perancangan, pembuatan dan pengujian performa mesin inkubator. Tahap kedua persiapan mendapatkan telur untuk penetasan dan tahap ketiga inkubasi telur didalam mesin inkubator.
Tahap 1 Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Performa Mesin Inkubator Pengendali Suhu dan Kelembaban
Rancangan komponen elektronika dalam rangkaian pengendali suhu dan kelembaban mesin inkubator terdiri dari mikrokontroler ATMega 16, humidifier,
peltier, pemanas, kipas, dehumidifier, keypad, sensor SHT 11, LCD, blower,
Trafo 10A dan Trafo 5A. Rangkaian elektronika diawali dengan mengalirkan aliran listrik melalui saklar yang akan disalurkan ke blower, trafo 10A, dan trafo 5A. Trafo 10 A mengalirkan arus pada pemanas, pendingin dan dehumidifier. Arus listrik pada Trafo 5A dialirkan ke humidifier, kipas dan mikrokontroler. Mikrokontroler mengatur arus listrik yang mengalir pada keypad, sensor, dan lcd. Pemograman rangkaian sistem otomatis elektronika mesin inkubator menggunakan software CodeVision AVR 2.05 dengan menghubungkan kabel downloader dari mikrokontroler ke komputer.
Kerangka kotak mesin inkubasi terbuat dari bahan akrilik, disisi kanan kerangka dibuat rangka pemisah berjarak 20 cm. Rangka pemisah digunakan untuk meletakkan komponen elektro seperti mikrokontroler, relay, trafo, power
supply, lcd, catu daya (pengarah arus), mist maker dan penampung air. Bagian
samping kerangka dibuat celah dudukan heatshing yang berfungsi mengalirkan panas dari dalam keluar dengan bantuan kipas angin, sedangkan pada bagian dalam mesin inkubator diletakan pemanas nikelin, peltier (pendingin) dan kipas sebagai pengatur suhu. Insulasi panas dengan udara pada bagian dalam mesin inkubasi,bertujuan agar panas yang berada di luar lingkungan tidak masuk ke tempat inkubasi.
Rangkaian kerja sistem elektronika otomatis diatur mikrokontroler. Input mikrokontroler diperoleh dari sensor SHT 11 untuk mendapatkan nilai suhu dan kelembaban. Data dari sensor ditampilkan nilainya pada lcd. Ketika suhu terlalu tinggi dari set point, maka peltier (pendingin) dan kipas akan menyala, sedangkan jika suhu lebih rendah dari set point maka pemanas nikelin akan menyala, peltier dan kipas akan mati. Pendingin, pemanas dan kipas akan mati secara bersamaan ketika suhu dalam ruang inkubasi telah sama dengan set point. Mist maker
(humidifier) akan menyemprotkan kabut air ke ruang inkubasi jika nilai
kelembabannya lebih rendah dari set point. Kelembaban harus optimal agar telur tidak kering dan keras karena dapat menghambat penetasan telur. Mist maker atau humidifier akan mati dan kipas (dehumidifier) akan menyala jika kelembaban lebih tinggi dari set point. Udara akan dihisap oleh kipas dehumidifier dan udara akan dialirkan ke penampung silika gel yang berfungsi menyerap udara basah/lembab agar nilai kelembaban sesuai dengan set point. Pergantian silika gel dilakukan setiap 8 jam sekali sebanyak 200 gram. Mist maker dan kipas
dehumidifier akan mati secara bersamaan ketika nilai kelembaban sesuai dengan set point. Pengujian performa suhu dan kelembaban mesin inkubator diamati
4
Gambar 1 Diagram sistem pengendali tertutup mesin inkubator Tahap 2 Persiapan Telur
Ngengat jantan dan betina yang keluar dari kokon dikawinkan dalam cawan berdiameter 14cm untuk dikawinkan sekitar 3-6 jam. Setelah kawin ngengat jantan dikeluarkan dari cawan, sedangkan ngengat betina dipelihara di atas kertas semen sampai semua telur dioviposisikan (dikeluarkan dari tubuhnya) yaitu sekitar 8-10 jam setelah berlangsungnya perkawinan. Telur yang telah dioviposisikan tidak dapat langsung di inkubasi, karena telur bersifat hibernasi. Sifat hibernasi dihilangkan dengan merendam telur terlebih dahulu dalam larutan formalin 2% pada suhu ruang selama 2 menit. Telur dikeringkan dan dimasukkan ke larutan HCl (BJ = 1.0642) pada suhu 46 °C selama 5 menit. Setelah itu telur dicuci dalam air mengalir pada suhu 27 °C selama 1 jam, lalu diangin-anginkan sampai kering dengan menggunakan kipas angin pada suhu ruang (Damayanti 2002). Proses persiapan terlur dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Proses persiapan telur
Sumber: Damayanti 2002
Telur setelah dioviposisikan direndam dengan formalin 2% dan dikeringkan
direndam dengan HCl 16%
double wall pada suhu 46ºC
telur dicuci di air mengalir
telur diangin-anginkan Suhu Rh Mikrokontroler Elemen ukur (Sensor SHT 11) Lcd Pendingin Keypad (input set point suhu dan Rh) Pemanas Humidifier Dehumidifier
5 Tahap 3 Inkubasi Telur kedalam Mesin Inkubator
Telur ulat sutera sebanyak 180 butir dibagi menjadi dua bagian, 90 butir telur untuk pemeliharaan ruangan suhu dan kelembaban terkendali dan 90 butir telur untuk ruang pemeliharaan dengan suhu dan kelembaban tidak terkendali. Suhu dan kelembaban terkendali dikondisikan pada 25°C dan 75% (Sihombing 1999), sedangkan ruangan pemeliharaan tidak terkendali suhu dan kelembabannya dibiarkan sesuai dengan fluktuasi kondisi lingkungan. Selama penetasan 10 hari, pemberian cahaya 16 jam dan gelap 8 jam setiap hari sampai terjadi pigmentasi (perubahan warna dari kuning menjadi coklat). Pencatatan suhu dan kelembaban dilakukan setiap satu jam dari pukul 06.00-18.00 sampai telur menetas.
Analisis Data
Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan mesin inkubator (terkendali) dan perlakuan di ruang penetasan (tidak terkendali). Model matematikanya (Matjik dan Sumertajaya 2002) adalah :
Yij = + Pi + ij
Keterangan :
Yij = Nilai peubah yang diamati pada ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
µ = Nilai tengah umum (rataan umum)
Pi = Pengaruh perlakuan ke-i ; (i =2 : 1 = lingkungan terkendali (inkubator) dan 2 = lingkungan tidak terkendali (ruangan)
ij = Galat percobaan pada ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
Hasil pengamatan daya tetas dianalisis menggunakan ANOVA. Waktu penetasan dan performa mesin inkubator (keragaman suhu dan kelembaban) dianalisis secara deskriftif.
Peubah yang Diamati
Koefisien Keragaman Suhu dan Kelembaban Mesin Inkubator
Performa mesin inkubator merupakan konsistensi inkubator menghasilkan suhu atau kelembaban sesuai dengan nilai yang ditetapkan (set point). Performa dinyatakan sebagai koefisien variasi suhu dan kelembaban data yang dihasilkan mesin inkubator. Rumus perhitungan koefisien variasi :
√∑ ∑ ̅
keterangan : xi = nilai suhu atau kelembaban saat pencatatan n = jumlah pencatatan
6
Daya Tetas Telur (%)
Daya tetas adalah persentase telur yang menetas dari telur yang diinkubasikan. Daya tetas telur ( % ) dapat dihitung dengan rumus :
Waktu Tetas (hari)
Waktu tetas adalah jumlah hari sejak telur diinkubasikan sampai menetas.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan, Pembuatan dan Performa Mesin Inkubator Pengendali Suhu dan Kelembaban
Pembuatan mesin inkubasi merupakan salah satu cara dalam mengatasi fluktuasi faktor suhu dan kelembaban dalam penetasan ulat sutera. Suhu dan kelembaban yang optimal akan menghasilkan daya tetas yang tinggi (Sihombing 1999). Pengaturan suhu pada mesin inkubasi telur ayam hanya menggunakan kipas sedangkan untuk menaikkan kelembaban digunakan air yang diletakkan di nampan, sehingga pengaturan suhu dan kelembabannya agar tetap konstan sangat sulit.
Climatic chamber merupakan mesin yang suhu dan kelembabannya dapat
diatur secara otomatis. Mesin climatic chamber juga dapat dijadikan mesin inkubator untuk penetasan ulat sutera, harganya yang mahal sekitar Rp 25 000 000 (Performance Testing Lab 2013) dan komponen penyusunnya sulit didapat merupakan kendala bagi peternak.
Pembuatan suatu sistem yang dapat memonitoring suhu dan kelembaban secara otomatis menggunakan sensor SHT 11 dan mikrokontroler ATMega 16 menjadi pilihan yang tepat dan murah untuk aplikasi mesin inkubator penetasan ulat sutera otomatis. Sensor SHT 11 memiliki banyak kelebihan diantaranya adalah sensor digital untuk temperatur dan kelembaban, pembacaan waktu sensor yang cepat, konsumsi daya rendah sekitar 2.4VDC-5.5VDC, kisaran pengukuran kelembaban dari 0%-100% dengan nilai akurasi kelembaban ± 3% sedangkan akurasi pengukuran suhu 0.40 °C dengan kisaran pengukuran suhu (-40) °C- 123.80 °C (Sensirion 2013).
7
Gambar 3 Flowchart cara kerja mesin inkubator
Penggunaan mikrokontroler sebelumnya telah digunakan dalam pembuatan dan rancangan mesin inkubator untuk penetasan telur ayam (Nurhadi dan Puspita 2008). Mikrokontroler pada penetasan telur ayam menggunakan mikrokontroler ATMega8 sedangkan pada penelitian ini menggunakan mikrokontroler ATMega16. Mikrokontroler Atmega16 memiliki beberapa keunggulan diantaranya memiliki performa yang tinggi (kecepatan akses maksimum 16MHz), memori untuk program flash cukup besar yaitu 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte, SRAM 1Kbyte, saluran input dan output sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B,
port C dan port D ( Widodo 2008). Pembuatan mesin inkubator otomatis seperti
ini dinilai lebih ekonomis dibandingkan dengan membeli mesin climatic chamber.
Biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan mesin inkubator ini sekitar Rp2 000 000 untuk membeli komponen elektronik.
8
(a) (b)
Gambar 4 Mesin penetasan telur ayam (a) dan mesin climatic chamber (b)
Sumber : (a) Sari, 2013 dan (b) PTL, 2013
Pembuatan rangkaian sistem mesin inkubator masih mempunyai kendala yaitu pembuangan suhu panas dari sisi peltier. Pembuangan panas menggunakan
heatshing dan kipas ternyata tidak terlalu efektif karena panas yang dihasilkan
dari sisi peltier menyebar ke sisi bagian peltier yang dingin. Hal ini mengakibatkan pendinginan peltier menjadi tidak optimal. Pembuangan panas sebaiknya menggunakan alat pendingin dengan air (water cooling) daripada kipas karena panas diserap oleh air. Kendala lainnya adalah penurunan kelembaban udara. Penggunan silika gel hanya efektif sementara dalam penurunan kelembaban, agar penyerapan silika gel berfungsi kembali, silika gel harus dipanaskan kembali atau diganti baru.
Prototipe mesin inkubator menggunakan akrilik bening tebal 5 mm Mesin inkubator ini terdapat penampung air, sehingga digunakan bahan plastik agar tidak bocor atau merembas. Tujuan lainnya agar dapat terlihat jika ada kerusakan pada komponen elektronik dan tahan lama. Pembuatan kerangka akrilik tebal 5mm dengan ukuran 60 x 30 x 25 cm menghabiskan dana Rp2 000 000. Biaya dapat dikurangi dengan penggunaan akrilik yang lebih tipis atau kerangka dibuat dari plastik atau triplek.
9
Ket :
° Ket :
Performa Mesin Inkubator Performa Suhu dan Kelembaban Sebelum Penetasan
Pengujian performa dilakukan untuk menentukan akurasi nilai suhu dan kelembaban pada mesin inkubator terhadap nilai set point. Kesuksesan penetasan telur ulat sutera sangat ditentukan oleh kestabilan suhu dan kelembaban ruang penetasan (Sihombing 1999), sehingga suhu dan kelembaban dalam mesin inkubator juga harus stabil. Fluktuasi suhu selama proses pengujian performa dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6 Pengujian performa suhu selama 24 jam
Rataan suhu mesin inkubator selama proses pengujian performa 25.06 °C dengan suhu tertinggi 25.10°C. Fluktuasi suhu tidak terlalu besar yaitu 0.06 °C diatas set point (25°C) sedangkan untuk kecepatan anginnya mencapai 0.7 m/s atau diatas dari kecepatan angin yang optimal menurut (Katsumah, 1964) yaitu 0.3 m/s. Penggunaan pendingin efektif menurunkan suhu dalam kondisi kosong (telur belum diinkubasi). Gambar 7 memperlihatkan kelembaban dalam mesin inkubator terus meningkat selama proses pengujian performa.
Gambar 7 Pengujian performa kelembaban selama 24 jam
24,9 24,95 25 25,05 25,1 25,15 S uhu ( o C) Pukul
Suhu ( C) Set Point
72,0 73,0 74,0 75,0 76,0 77,0 78,0 79,0 80,0 81,0 Kelem baban (%) Pukul
10
Rataan kelembaban dalam mesin inkubator selama proses pengujian performa adalah 76.90% dengan kelembaban tertinggi 79.70%. Fluktuasi kelembaban lebih besar 1.90% diatas set point (75%). Silika gel digunakan dalam mesin inkubator untuk menyerap uap air yang berlebih. Kelembaban yang terus meningkat mengindikasikan efektivitas silika gel sebagai penyerap uap air semakin menurun setiap jam karena silika gel semakin jenuh. Silika gel perlu diganti dengan yang baru agar kelembaban dalam mesin inkubator tidak terus meningkat.
Keragaman Suhu Selama Penetasan
Suhu set point dalam mesin inkubator ditetapkan pada 25 °C sesuai suhu optimal penetasan telur ulat sutera B. mori (Sihombing 1999) agar diperoleh daya tetas yang maksimal. Suhu dalam mesin inkubator (terkendali) dan dalam ruang penetasan (tidak terkendali) selama penetasan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Keragaman suhu selama penetasan
Rataan suhu diruang penetasan (tidak terkendali) adalah 28.80 °C dengan suhu tertinggi 29.70 °C. Suhu dalam ruangan penetasan ini jauh diatas suhu penetasan ulat sutera (25 °C). Fluktuasinya juga sangat besar 1.60 °C, dengan keragaman 1.33%. Eror tertinggi dari suhu ruang penetasan bila dibandingkan dengan suhu penetasan optimal mencapai 4.7°C, sedangkan terendah 0.30 °C atau rata-rata 3.81 °C. Suhu yang tidak terkontrol dan diatas optimal akan mempengaruhi daya tetas (Sihombing 1999).
Rataan suhu dalam inkubator pada saat penetasan adalah 25.03°C dengan suhu tertinggi 25.30 °C. Suhu dalam mesin inkubator rata-rata lebih tinggi hanya 0.03 °C diatas set point (25 °C). Koefisien keragaman suhu di mesin inkubator rendah yaitu 0.21% dan mengindikasikan bahwa mekanisme pengaturan suhu mesin inkubator oleh mikrokontrol bekerja baik dan SHT 11 cukup sensitif membaca suhu sehingga suhu stabil dalam kisan optimal (25 °C). Rataan eror suhu yang terjadi selama 10 hari penetasan sekitar 0.035 °C dengan eror suhu tertinggi 0.30 °C dan terendah 0.00 °C dari set point. Eror tersebut disebabkan oleh adanya jeda waktu dalam pembuangan panas yang dihasilkan dari kawat pemanas yang menyala ketika suhu kurang dari 25 °C. Eror suhu ini masih dalam
24,5 25 25,5 26 26,5 27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S uhu ( o C)
Waktu Penetasan (Hari ke-)
Suhu set point Suhu terkendali Suhu tidak terkendali
11 taraf yang dapat di toleransi karena nilainya sangat kecil. Nilai koefisien keragaman dan eror suhu yang kecil pada mesin inkubator menunjukan bahwa mesin ini layak digunakan dalam manajemen penetasan telur ulat sutera.
Keragaman Kelembaban Selama Penetasan
Kelembaban set point dalam mesin inkubator ditetapkan pada 75% sesuai dengan suhu optimal penetasan telur ulat sutera B.mori 75%-85% (Sihombing 1999 dan Nazaruddin 1992) agar diperoleh daya tetas yang maksimal. Kelembaban dalam mesin inkubator (terkendali) dan dalam ruang penetasan (tidak terkendali) selama 10 hari waktu penetasan dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Keragaman kelembaban selama penetasan
Rataan kelembaban di ruang penetasan (tidak terkendali) adalah 76.50% dengan kelembaban tertinggi 82%. Kelembaban dalam ruang penetasan lebih mendekati kelembaban penetasan ulat sutera (75%). Fluktuasinya juga mencapai 15% dan koefisien keragaman 4.38%. Eror tertinggi dari kelembaban ruang penetasan bila dibandingkan dengan kelembaban penetasan optimal mencapai 82%, sedangkan terendah 69% atau rata-rata 76.57%. Kelembaban yang tidak terkontrol dan diatas optimal akan mempengaruhi daya tetas (Sihombing 1999).
Berbeda dari ruang penetasan (tidak terkendali), kelembaban dari mesin inkubator berada diatas set point dan fluktuasinya semakin meningkat sejalan dengan waktu. Rataan kelembaban 82.20% dan tertinggi 90.7% bahkan telah melampaui kelembaban yang optimal 75%-85% (Sihombing 1999 dan Nazaruddin 1992). Fluktuasi kelembaban mencapai 16.40% dengan koefisien keragaman 5.59%. Kelembaban mesin inkubator lebih tinggi dibandingkan ruang penetasan karena uap air yang tidak terserap silika gel tidak dapat mengalir keluar mesin. Uap air yang tinggi dalam mesin inkubator juga berasal dari pencairan bunga es pada sisi peltier yang dingin karena perubahan suhu.
Berbeda dengan gambar 7, keragaman kelembaban pada gambar 9 lebih konstans sampai hari ke 2 sedangkan pada keragaman kelembaban gambar 7 hanya sampai dengan hari ke 1. Perbedaan tersebut dikarenakan silika gel yang digunakan untuk menyerap kelembaban udara pada gambar 9 masih dalam keadaan baru sehingga daya serapnya masih efektif.
65 70 75 80 85 90 95 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ke lemba ba n( % )
Waktu pengamatan (Hari ke-)
12
Daya Tetas dan Waktu Tetas Telur
Mikroklimat seperti suhu dan kelembaban sangat mempengaruhi daya tetas dan lama waktu tetas (Sihombing 1999). Daya tetas dan waktu tetas telur di mesin inkubator dan ruang penetasan dapat dilihat pada Tabel.
Tabel 1. Rataan daya tetas dan waktu tetas telur ulat sutera
Peubah Mesin Inkubator Ruang Penetasan Rataan Rata-rata KK Rata-rata KK ………(%)……….. Daya Tetas 93.3 6.19 97.78 3.94 95.56 Waktu Tetas (hari) 8 0 - 35.57 19.52 9 3.33 100 55.54 3.46 10 90 3.7 6.67 132.29
Hasil Anova menunjukkan bahwa daya tetas telur ulat sutera di mesin inkubator dan ruang penetasan tidak berbeda nyata dengan rataan 95.56% dan nilai koefisien keragaman yang rendah (kurang dari 10%). Persentase daya tetas tersebut memenuhi standar komersial sekitar 90% (Nuraeni dan Putranto 2007). Sebesar 6.70% dan 2.22% telur di mesin inkubator dan ruang penetasan tidak mati tetapi menetas setelah hari ke 10. Suhu dalam ruang penetasan (28.10 °C-29.70 °C) maupun kelembaban dalam mesin inkubator (74%-90.7%) yang kadang melampaui suhu dan kelembaban optimal (25 °C dan 75%-85%) ternyata belum berpengaruh negatife terhadap daya tetas telur ulat sutera.
Perbedaan performa penetasan di kedua tempat penetasan terletak pada waktu tetas telur. Waktu tetas telur di mesin inkubator lebih lama tetapi sangat seragam, karena 90% telur menetas pada hari yang sama yaitu hari ke 10. Sebaliknya, waktu tetas di ruang penetasan lebih awal namun sangat beragam, yaitu tersebar pada hari ke 8 (35.57%) dan ke 9 (55.54%). Waktu tetas dalam penelitian ini masih termasuk dalam selang waktu tetas telur ulat sutera B. mori jenis bivoltine, yaitu 9-12 hari (Pusat Penelitian dan Pengembangan Kehutanan 1992). Perbedaan waktu tetas dipengaruhi oleh faktor lingkungan, misalnya suhu dan kelembaban (Wang 1989). Suhu di ruang penetasan (28.1 °C-29.7 °C) yang di atas optimal (25 °C) ternyata lebih berdampak negatif terhadap waktu tetas dibandingkan kelembaban dalam mesin inkubator (74%-90.7%) yang di atas optimal (75%-85%).
Waktu tetas merupakan faktor yang sangat penting dalam budidaya ulat sutera. Penggunaan tenaga kerja dan peralatan akan lebih efisien jika waktu tetas telur seragam. Selain itu, waktu tetas yang seragam juga akan mempermudah pemberian pakan awal atau hakitate bagi ulat yang baru menetas (Sihombing 1999). Penggunaan mesin inkubator prototipe dalam manajemen penetasan ulat sutera B. mori layak dipertimbangkan karena mampu menghasilkan daya tetas danwaktu tetas telur yang seragam dan memenuhi standar komersial.
13
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Mesin inkubator prototipe mampu mempertahankan kestabilan suhu baik saat uji performa mesin maupun penetasan (koefisien keragaman 0.21% dan rataan eror 0.035 °C) tetapi tidak mampu mempertahankan stabilitas kelembaban. Mesin inkubator prototipe menghasilkan daya tetas yang tidak berbeda nyata dengan ruang penetasan (rataan 95.56%) tetapi waktu tetas telurnya lebih seragam (90% di hari ke 10 dibandingkan dengan ruangan yaitu 35.57% di hari ke 8 dan 55.54% di hari ke 9).
Saran
Penggunaan mesin inkubator prototipe ini layak dipertimbangkan dalam manajemen penetasan ulat sutera B. mori karena dapat mengefisienkan penggunaan tenaga kerja dan peralatan serta memudahkan hakitate. Disarankan agar selalu mengganti silika gel dengan yang baru ketika daya serap silika sudah berkurang. Mesin inkubator prototipe ini juga dapat digunakan dalam penelitian ulat sutera yang masih liar (Attacus atlas) maupun satwa harapan lainnya.
14
DAFTAR PUSTAKA
Damayanti DI. 2002. Pengaruh konsentrasi asam khlorida (HCl) terhadap daya tetas telur ulat sutera ( Bombyx mori L.) (Skrispi). Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
[Ditjen IKM] Direktorat Jenderal Industri Kecil Menengah. 2006. Prospek
Pesuteraan Alam Indonesia Sangat Besar. Jakarta (ID). Gema Industri
Kecil : 3-5.
Katsuma F. 1964. Petunjuk Sederhana bagi Pemeliharaan Ulat Sutera. Tokyo. Jepang (JP).
Matjik AA, Sumertajaya IM. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS
dan Minitab Jilid 1.Jilid I. Edisi ke-2. Bogor (ID): IPB Pr.
Nazaruddin. Nurcahyo EM. 1992. Budidaya Ulat Sutera. Jakarta (ID): Penebar Swadaya
Nuraeni S, Putranto B. 2007. Aspek biologis ulat sutera (Bombix mori L.) dari dua sumber bibit di Sulawesi Selatan. Sulawesi Selatan (ID). J Perennial 4(1) : 10-17.
Nurhadi I, Puspita E. 2008. Rancang Bangun Mesin Penetas Telur Otomatis
Berbasis Mikrokontroler ATMega8 Menggunakan Sensor SHT 11.
Surabaya (ID). ITS.
Performance Testing Lab. 2013. Enviromental Testing [internet]. [diacu 2013 Agustus 4]. Tersedia dari: http://www.performancetestingla bs.com/condition.htm.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan. 1992. Petunjuk Teknis Budidaya
Ulat Sutera. Bogor (ID). Departemen Kehutanan.
Sari DM. 2013. Perkembangan embrio dan daya tetas serta viabilitas anak ayam arab dari umur induk yang berbeda (skripsi). Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sensirion. 2013. SHT 11 datasheets and info [internet]. [diacu 2013 Agustus 18]. Tersedia dari: http://www.sensirion.com/sensors/humidity.htm.
Sihombing DTH. 1999. Satwa Harapan I. Pengantar Ilmu dan Teknologi
Budidaya. Bogor (ID): Pustaka Wirausaha Muda.
Wang San-Ming. 1989. Silkworm Egg Prosuction. Volume ke-2. Rome (IT). Food and Agriculture Organization of The United Nation.
Widodo B. 2008. Panduan Praktikum Mikrokontroler AVR ATMega16. Jakarta (ID): PT Elex Media Komputindo.
Winarto B, Syah, Herman. 2008. Rancang bangun sistem kendali suhu dan kelembaban udara pada penetasan berbasis PLC (Programmable Logic Controller). Unila (ID). J Ee. 2:23-32.
15
LAMPIRAN
Lampiran 1 Analisis ragam daya tetas telur
Sumber Keragaman DB JK KT Fhit P
Perlakuan 1 0.002817 0.002817 1.13 0.347
Galat 4 0.009933 0.002483
Total 5 0.012750
S = 0.0498331 R-Sq = 22.09% R-Sq(adj) = 2.61
Lampiran 2 Data suhu dan kelembaban (terkendali dan tidak terkendali) selama penetasan 10 dari pukul 06.00-18.00
Hari ke Suhu Terkendali Suhu Tidak Terkendali Kelembaban Terkendali Kelembaban Tidak Terkendali ---(ºC)--- ---(%)--- 1 25.10 28.40 74.90 81.20 2 25.00 28.70 78.60 80.00 3 25.00 28.50 79.10 76.90 4 25.00 29.00 79.60 73.20 5 25.10 28.80 81.00 70.00 6 25.00 29.50 85.70 76.00 7 25.00 29.10 88.60 77.00 8 25.00 28.80 87.60 77.00 9 25.00 28.80 82.60 76.00 10 25.00 28.70 84.80 78.00 Rataan 25.02 28.83 82.25 76.01
RIWAYAT HIDUP
Ade Priyadi, dilahirkan di Cirebon, Jawa Barat pada tanggal 13 April 1990. Penulis adalah anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Abdul Ajid dan Ibu Sumarni. Penulis menyelesaikan Pendidikan sekolah menengah pertama di SMP Negeri 2 Sumber sampai tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikan di SMK Muhammadiyah Kedawung Cirebon jurusan mesin otomotif hingga tahun 2008. Penulis diterima di Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2008 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Selama di IPB, Penulis aktif di organisasi kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Produksi Ternak (HIMAPROTER). Penulis juga pernah mengikuti magang di Balai Pembibitan Ternak Unggul Sapi Perah di Batu Raden dan Penulis juga menjadi Peserta PIMNAS UNHAS Makassar 2011.
