MESIN PENGUPAS BIJI JENITRI SISTEM ROTARI UNTUK MEMBANTU UKM PENGRAJIN BIJI-BIJIAN LANGKA
Paryono1),Agus Suwondo2), Teguh Budi Santoso)2
1
Jurusan Teknk Mesin Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Soedarto, S.H., Tembalang Kota Semarang 50275
2
Jurusan Akuntansi Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Soedarto, S.H., Tembalang Kota Semarang 50275
E-mail: paryono356@gmail.com Abstract
Ores of ganitri plant (Elaeocarpus sphaericus) have ± 2 cm in diameter each and are very hard. The ores of ganitri are raw materials for handicraft products for export as done by King Rudraksa SMEs in Magelang. Skin stripping of ores of ganitri takes 8 minutes per 5 kg at once by using steel-spoked rotor rotation in a closed cylinder. This stripping process requires improvements in order to improve the quality of the results. This research of engineering design approach is intended to design and make skin stripping machines for ores of ganitri to improve the quality of ores stripping results. The engineering design approach method covers selection of components, manufacturing of equipments, testing the machine's performance and the quality of the ores stripping ganitri. The machine has a capacity of 100 kg / h with a motor-driven rotary system driven by gasoline engine of 5.5 HP and size of 100 cm x 50 cm x 100 cm.
Keywords: Ores of ganitri, skin stripping, rotary system
Abstrak
Bijih jenitri (Elaeocarpus sphaericus) berbentuk butiran berdiameter ± 2 cm dalam keadaan kering sangat keras. Butiran jenitri merupakan bahan baku produk kerajinan yang bernilai ekonomis untuk ekspor seperti yang dilakukan UKM King Rudraksa di Magelang. Proses pengupasan kulit bijih jenitri memerlukan waktu 8 menit tiap proses pengupasan 5 kg sekaligus menggunakan perputaran rotor berjeruji baja dalam silinder tertutup. Proses pengupasan ini memerlukan perbaikan guna meningkatkan kualitas hasilnya. Penelitian dengan pendekatan rancang bangun ini dimaksudkan untuk merancang dan membuat mesin pengupas biji jenitri guna meningkatkan kualitas bijih hasil kupasan. Metode rancang bangun yang diterapkan meliputi perancangan peralatan, pemilihan komponen, pembuatan peralatan, pengujian kinerja mesin dan kualitas hasil pengupasan bijih jenitri. Mesin pengupas biji jenitri yang dihasilkan memiliki kapasitas 100 kg/jam dengan sistem
rotary digerakkan motor bensin 5,5 HP dan ukuran 100 cm x 50 cm x 100 cm mampu
menghasilkan kualitas kupasan lebih baik.
Kata kunci : biji jenitiri, mesin pengupas ,sistem rotary
PENDAHULUAN
Usaha Kecil Menengah (UKM) di daerah pedesaan saat ini telah memberikan sumbangan yang tidak kecil bagi pertumbuhan ekonomi di daerah itu. UKM kerajinan telah menyedot banyak tenaga kerja non formal di pedesaan dimana UKM berada.
Di Kabupaten Magelang terletak obyek wisata yang terkenal di dunia yaitu candi Borobudur. Kawasan candi tersebut, selain sebagai obyek wisata juga menjadi lokasi
pemasaran produk-produk kerajinan rakyat sekitar, termasuk kerajinan berbahan bijih-bijihan langka yang diproduksi oleh UKM King Rudraksha yang berlokasi di Kecamatan Bandongan, Kabupaten Magelang dan kerajinan tempurung kelapa yang diproduksi oleh UKM Anggrek Jaya , yang berlokasi di Kelurahan Gelangan Kecamatan Magelang Tengah Kota Magelang.
Kegiatan penelitian ini bertujuan untuk merancang sekaligus membuat peralatan/mesin pengupas biji jenitri yang nantinya dapat dimanfaatkan oleh UKM pengrajin bji-bijian untuk memecahkan persoalan, antara lain penyiapan bahan baku yaitu pengupasan biji jenitri. Pengupasan ini mempunyai arti penting karena dapat mengurangi waktu proses yang selama ini digunakan secara manual ( biji jenitri direndam dalam air selama 3 hari kemudian dibersihkan kulitnya dengan cara diinjak atau diproses dengan peralatan sederhana buatan sendiri), Mesin yang sudah ada saat ini yang dimiliki oleh UKM “King Rudhraksa” di daerah Kecamatan Bandongan Kabupaten Magelang masih terdapat permasalahan di bagian pengaduk, sehingga masih banyak buah jenitri yang belum terkupas secara sempurna. Oleh sebab itu dibutuhkan modifikasi mesin yang mampu bekerja lebih efektif dengan memperbaiki desain pengaduk yang berdasarkan perhitungan dan referensi yang ada serta penambahan kapasitas mesin, sehingga jumlah produksi pengupasan biji jenitri meningkat dan juga dalam sekali proses pengupasan biji jenitri dapat memisahkan daging dan biji buah jenitri dengan sempurna dan tidak ada buah jenitri yang menumpuk di pojok dalam mesin dan tidak terkupas.
Proses pengupasan kulit buah jenitri dilakukan dengan mesin pengupas biji jenitri sederhana hasil rancangan sendiri, buah jenitri dimasukkan dalam tabung mesin dan diaduk dengan cara memutar pengaduk sehingga nantinya buah akan saling bergesekan dan kulit buah akan terkupas dan menyisakan biji didalam tabung. Mesin pengupas biji jenitri yang ada pada UKM King Rudraksha seperti pada gambar 1.
Pada saat proses pengupasan, air dialirkan secara terus – menerus untuk melunakkan jaringan kulit buah jenitri agar mudah terkupas. Kulit buah jenitri akan keluar melalui lubang pada saluran buang bersama air, seperti pada Gambar 2.
Gambar 1. Mesin pengupas biji jenitri Sumber: UKM King Rudhaksa
Gambar 2. Saluran buang
membutuhkan waktu sekitar 8 menit dalam satu kali proses. Setelah proses selesai biji jenitri akan keluar melalui saluran buang yang terdapat di bawah tabung. Bentuk biji jenitri seperti pada Gambar 4.
Gambar 3. Buah jenitri sebelum dikupas
Buah Jenitri mempunyai bentuk bulat seperti bola, kulit buah halus berwarna hijau ketika masih muda dan biru tua ketika buah sudah tua. Besar kecilnya buah bervariasi dengan diameter antara 0,5 cm hingga 2 cm. Bila kulit buah terkupas akan tampak biji jenitri dengan batok yang bergerigi bagian luarnya dan mempunyai relief seperti biji pepaya. Biji jenitri yang tua dan kering mempunyai batok yang sangat keras dan tahan untuk disimpan dalam waktu yang relatif lama. Biji jenitri inilah yang menjadi komoditi paling menjanjikan dari pohon jenitri. (King Rudraksha. 2015)
Menurut pengalaman para pembudidaya jenitri sebatang pohon jenitri yang terawat dengan baik bisa menghasilkan buah atau biji sekitar 5.000 hingga 6.000 butir pada panen perdana. Buah atau biji sejumlah itu terdiri dari klasifikasi nomor 1 hingga nomor 11, yang merupakan klasifikasi untuk menentukan harga dalam perdagangan biji jenitri. Klasifikasi nomor tersebut ditentukan berdasarkan ukuran diameter biji dari <5 mm hingga >10 mm. Biji jenitri nomor 1 mempunyai harga tertinggi. Semakin besar nomornya harganya semakin rendah.
Selain diklasifikasikan berdasarkan ukuran diameter biji, penentuan harga dalam perdagangan biji jenitri juga berdasarkan pada jumlah mukhi yang dimiliki oleh biji jenitri. Mukhi adalah lekukan atau garis membujur yang ada pada biji jenitri. Semakin banyak jumlah mukhi maka harga penjualan biji jenitri semakin mahal.
Gambar 4. Biji jenitri yang sudah dikupas
Prinsip kerja dari mesin pengupas biji jenitri adalah sebagai berikut. Mesin menggunakan tenaga penggerak utama motor bensin, saat motor bensin dihidupkan motor akan menghasilkan putaran maksimal yang akan menggerakan puli yang terhubung langsung dengan poros motor. Puli meneruskan putaran dari motor ke sabuk yang kemudian sabuk akan mentransmisikan putaran ke puli berikutnya. Akibat dari putaran puli ini maka poros pengaduk yang ada didalam tabung akan berputar dan memutar pengaduk. Saat mesin berputar inilah buah dimasukkan kedalam tabung. Akibat dari dorongan putaran pengaduk buah jenitri ikut berputar sehingga buah bergesekan satu sama lain dan kulit buah terkupas dan keluar melalui saluran pembuangan. Pada akhirnya hanya tersisa biji jenitri di dalam tabung.
Proses pengadukan dilakukan dalam keadaan basah yaitu ditambahkan air dengan cara mengalirkan air pada saat proses pengadukan berlangsung. Proses pengadukan bertujuan untuk menghasilkan sirkulasi buah dalam tabung yang digunakan untuk proses pengupasan. Selain itu pengadukan juga berfungsi agar sisa hasil pengupasan tidak mengendap di ujung dalam tabung. Hal utama dalam proses pengupasan biji jenitri adalah jenis pengaduk yang digunakan. Secara umum menurut Coulson and
Richardson terdapat tiga jenis pengaduk yang biasa digunakan, yaitu pengaduk
baling-baling, pengaduk turbin dan pengaduk dayung. Bentuk pengaduk dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 5. tipe pengaduk (a) Turbin Impeller (b) Pitched Bladed Turbine (c) Marine
Proppeler ( Coulson & Richardson,2005: )
Hal yang mempengaruhi pemilihan pengaduk antara lain : kecepatan putar pada saat bekerja dan jenis bahan yang diaduk. Pengaduk tipe a ( Turbin Impeller) merupakan tipe pengaduk berkecepatan tinggi yang digunakan untuk mengaduk cairan dengan kekentalan tinggi dan tidak cocok digunakan untuk mengaduk padatan karena tinggi kecepatanya. Pengaduk tipe b ( Pitched Bladed Turbine) merupakan tipe pengaduk yang tidak efektif untuk mengaduk padatan, karena aliran radial bisa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Pengaduk ini digunakan untuk mengaduk cairan seperti cat, bahan perekat dan kosmetik. Pengaduk tipe c ( Marine
akan bergerak mengikuti pola arah dari pengaduk yang memiliki bentuk seperti ulir. Pengaduk yang digunakan untuk mengupas biji jenitri adalah pengaduk tipe c yang memilki kemampuan untuk mengaduk campuran antara cairan dan padatan. ( Coulson
& Richardson,2005 ) METODE PENELITIAN
Langkah penelitian disusun dalam rancangan kegiatan sebagai berikut:
Mendesain dan membuat mesin pengupas biji jenitri meliputi kegiatan perancangan mesin, penentuan komponen, pemilihan bahan, proses pengerjaan, dan pengujian mesin.Desain mesin pengupas biji jeneri seperti pada Gambar 7.
Gambar 7. Rancangan mesin pengupas biji jenitri Keterangan:
1. Rangka utama 8. Saluran air
2. Dudukan motor bensin 9. Bantalan
3. Motor bensin 10. Pengaduk
4. Puli 11. Penampung
5. Belt 12. Tutup bawah
6. Tabung 13. Engsel
7. Hooper
Pengaduk dipilih tipe Marine Proppeler atau helical ribbon merupakan tipe pengaduk berkecepatan rendah. Tipe ini berbentuk seperti ulir yang yang berongga dibagian tengahnya dan bertumpu pada poros seperti pada Gambar 8.
Bahan penelitian ini berupa buah jenitri seperti pada Gambar 3 di atas, dalam penelitian ini sebelum dikupas direbus dalam air mendidih terlebih dahulu selama 1 jam. Perebusan ini dimaksudkan agar kulit dan daging buah jenitri menjadi lunak. Prinsip kerja mesin rancangan ini dijelaskan sebagai berikut: Buah jenitri dimasukkan ke dalam tabung mesin melalui hopper. Saat mesin hidup mesin akan menyalurkan daya ke pengaduk melalui belt dan poros. Akibat putaran poros dan pengaduk buah akan berputar karena dorongan dari pengaduk, dan mengalami perputaran sehingga antara buah satu dengan yang lainya akan bergesekan sehingga mengakibatkan kulit buah terkelupas. Pada saat proses pengupasan dialirkan air secara terus menerus agar membantu melunakkan jaringan kulit buah jenitri. Kulit buah akan keluar bersama air melalui saluran buang sehingga hanya menyisakan biji didalam tabung. Pengeluaran biji dilakukan dengan membuka tutup bawah mesin dan membuka saluran buang, biji jenetri akan keluar dari mesin.
Kelebihan mesin in adalah 1) biji jenitri tidak menumpuk di pojok pada saat proses pengupasan karena kontruksi pengaduk yang lebih kuat sehingga mampu mendorong biji jenitri
dengan baik, 2) Dapat dilepas dan dirakit dengan baik, 3) Perawatan mudah. Variabel
penelitian ini adalah waktu yang diperlukan untuk proses pengupasan biji, yaitu 30 detik, 60 detik, dan 90 detik, putaran konstan pada 1200 RPM. Dari waktu ini akan ditemukan waktu terbaik untuk proses pengupasan, semua kulit terkelupas dan biji tidak mengalami kerusakan/pecah.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian pengupasan buah jenitri menggunakan mesin pengupas menghasilkan data seperti pada Tabel 1.
Tabel 1.
Hasil Pengupasan Kulit Buah Jenitri
massa Jenetri Waktu pengupasan % buah terkupas dengan baik
2 kg 30 detik 90
2 kg 60 detik 95
2 kg 90 detik 92
Pengujian dengan waktu 30 detik menghasilkan 90% biji jenitri dapat terkupas dengan baik sisanya 10 % tidak terkupas dengan baik. Biji jenitri yang tidak terkupas dengan baik disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: waktu pengupasan terlalu cepat, buah biji jenitri kurang baik ( getas ) sehingga mudah pecah saat di proses. Hasil pengupasan dapat dilihat pada Gambar 9.
Pengujian dengan waktu 60 detik menghasilkan 95% biji jenitri hampir terkupas
dan 5% yang tidak terkupas semua . Hasil pengupasan dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Hasil pengupasan biji jenitri dengan waktu 60 detik
Pengujian dengan waktu 90 detik menghasilkan banyak biji jenitri yang mengalami pecah karena terlalu lama pengalami proses. Pada proses ini biji jenitri berhasil dikupas dengan baik sebesar 92%. Hasil pengupasan seperti pada Gambar 11.
Gambar 11. Hasil pengupasan biji jenitri dengan waktu 90 detik
SIMPULAN
Spesifikasi mesin pengupas biji jenitri dengan sistem rotari kapasitas 100 kg/jam adalah panjang = 1000 mm, lebar = 40 mm, tinggi = 975 mm, penggerak motor bensin daya 5,5 PK. Waktu pengupasan 60 detik dengan putaran 1200 rpm dan massa biji jenitri dalam satu kali pengupasan 2 kg dan dialirkan air yang mengalir ke dalam proses menghasilkan presentase keberhasilan sebesar 95 % biji jenitri terkupas dengan baik tanpa adanya cacat.
DAFTAR PUSTAKA
Coulson & Richardson. (2005). Chemical Engineering Design, 4th Edition, Elsevier
Imam Suhadak. (2010). Apakah Jenitri itu, didapat dari http://kingrudraksha.blogspot.co.id/p/whats-rudraksha.html
