Pengembangan Alat Pengupas Kulit Nanas (Ananas comosus) Semi Mekanis
Renny Eka Putri*, Dwipa Islam Maulana, Ashadi Hasan
Jurusan Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Andalas email: rennyekaputri@ae.unand.ac.id
RIWAYAT ARTIKEL Disubmit 17 Mei 2021 Diterima 13 Juni 2021 Diterbitkan 9 Agustus 2021
ABSTRAK
Nanas merupakan salah satu komoditas buah-buahan tropis yang potensial dikembangkan karena dalam budidaya dan pemeliharaannya yang cukup mudah.
Penanganan pascapanen buah nanas pada pengupasan kulit di tingkat petani umumnya masih dilakukan secara manual yakni menggunakan pisau. Pengupasan dengan menggunakan alat dapat mengupas kulit nanas dengan waktu pengupasan yang relatif cepat, menghasilkan kupasan yang lebih rapi dan mengurangi tenaga kerja. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengembangan alat pengupas kulit nanas semi mekanis.
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mempermudah dan mempercepat proses pengupasan kulit nanas dengan hasil potongan yang ukurannya merata. Metode penelitian menggunakan metode eksperimen dengan dua perlakuan yaitu buah nanas matang 50% dan Buah nanas matang 100%. Kapasitas alat pengupas kulit nanas semi mekanis pada sampel matang 50% dan matang 100% secara berturut-turut 14.275 kg/jam dan 23.2299 kg/jam, kapasitas pembuangan mata pada matang 50% dan matang 100% secara berturut-turut sebesar 11.4292 kg/jam dan 12.7573 kg/jam, kapasitas input alat pengupas pada matang 50% dan matang 100% berturut-turut sebesar 18.8405 kg/jam dan 31.2702 kg/jam dan daya operator pada matang 50% dan matang 100%
secara berturut-turut sebesar 28.3560 Watt dan 28.7640 Watt. Alat pengupas kulit nanas semi mekanis ini memliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan pekerjaan yang dilakukan secara manual pada parameter kapasitas Kerja, ketebalan kulit, dan pembuangan mata.
KATA KUNCI
Alat pengupas, buah;
manas; matang 50%;
matang 100%
doi https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2021.009.02.09
1. Pendahuluan
Nanas (Ananas comosus (L.) Merr.) merupakan salah satu komoditas buah-buahan tropis yang potensial dikembangkan karena dalam budidaya dan pemeliharaannya yang cukup mudah. Bila tanaman ini dikembangkan dapat menjadi perekonomian nasional yang dapat meningkatkan ekspor non migas, gizi masyarakat, pendapatan petani dan suatu alternatif diversifikasi usaha, serta penyerapan tenaga kerja dan dapat menumbuhkan usaha di pedesaan serta pemanfaatan tanah pekarangan dan lahan kering [1]. Buah nanas mengandung unsur air, gula, asam organik, mineral, nitrogen, protein, bromelin serta semua vitamin dalam jumlah kecil, kecuali vitamin D. Kulit buah nanas dapat diolah
Berdasarkan data produksi tanaman buah-buahan, pada tahun 2017 mengalami kenaikan dibandingkan tahun 2016. Kenaikan produksi buah-buahan tahunan terbesar terjadi pada komoditas nanas sebesar 399,833 ton atau 28.64%. Berdasarkan Badan Pusat Statistik (BPS) dan Direktorat Jenderal Hortikultura, pada tahun 2017 terdapat data perhitungan tentang produksi nanas provinsi penghasil nanas terbesar adalah provinsi Lampung dengan produksi sebesar 633 095 ton atau 35.25% dari total produksi nasional. Provinsi yang memiliki produksi nanas terbesar berikutnya adalah Provinsi Jawa Barat dengan produksi sebesar 246 698 ton (13.74%).
Potensi nanas Indonesia cukup baik tetapi masih belum diupayakan secara optimal karena tingkat persaingan yang tinggi dengan produk hortikultura lain, masih rendahnya kualitas dan kuantitas pasokan nanas lokal serta informasi harga dan pasar masih belum secara transparan sampai ke tingkat petani. Secara umum beberapa ciri yang melekat pada pengembangan nanas adalah pengembangan yang kurang terencana, petani mengusahakan suatu tanaman lebih pada informasi harga pada musim-musim sebelumnya, sementara keseimbangan jumlah pasokan dan permintaan belum dapat diantisipasi dengan baik [3].
Pengupasan kulit buah merupakan salah satu proses pascapanen yang bertujuan untuk melepaskan kulit buah dari daging buah agar dapat diolah lebih lanjut. Pengupasan secara manual umumnya membutuhkan waktu yang relatif lama dan membutuhkan tenaga yang juga relatif besar jika diolah dalam jumlah besar [4]. Proses pengupasan sangat diperlukan untuk pengolahan komoditi nanas yakni untuk membuang kulit nanas yang tidak dapat dimakan, untuk meningkatkan tampilan produk akhir, mengurangi energi, dan mengurangi tenaga kerja. Pengupasan kulit nanas bertujuan untuk memeperoleh nanas tanpa kulit agar lebih mudah dalam pengolahan lebih lanjut [5].
Penanganan pascapanen nanas dalam hal pengupasan kulit di tingkat petani umumnya masih dilakukan secara manual yakni menggunakan pisau. Pisau merupakan elemen yang sangat penting dalam proses pengirisan dan pemotongan. Bahan pisau harus lebih kuat dan terbuat dari bahan baja stainless, karena pisau digunakan untuk memotong bahan makanan, maka pisau harus terjamin kehigienisan dan kesterilannya. Sudut potong sangat berpengaruh sehingga mampu menghasilkan irisan yang baik dan memenuhi syarat. Ketajaman pisau berkurang jika sering digunakan. Frekuensi penggunaan pisau bergantung pada berapa kali pisau telah digunakan dan pada ketebalan benda yang dipotong. Pemotongan benda yang tebal dapat menyebabkan pisau tumpul setelah digunakan misalnya 100 kali, sedangkan untuk memotong benda yang tipis pisau akan tumpul setelah digunakan misalnya 1000 kali [6].
Pengembangkan alat pengupas kulit nanas dan pemotong buah nanas tipe manual menggunakan prinsip vertikal dengan kapasitas alat pengupas kulit dan buah nanas dengan diameter 11, 10 dan 7.5 cm berturut turut adalah 139.86 kg/jam, 147.71 kg/jam, dan 152.67 kg/jam ini merupakan kapasitas yang terendah dikarenakan pada saat melakukan pemotongan buah nanas terhadap mata pisau banyak sisa buah yang terbuang dikarenakan ukuran diameter nanas yang tidak sesuai [4]. Selanjutnya, pengembangkan mesin pengupas kulit nanas semi otomatis menggunakan prinsip buah nanas yang ditancapkan pada pisau pemutar yang akan memutar buah nanas dan ditahan oleh tuas penahan, kemudian mata pisau yang telah terpasang pada holder akan turun mengupas buah nanas dan disesuaikan dengan ukurannya [6]. Kapasitas alat dan mesin pengupas kulit nanas dengan dimensi panjang 41 cm, lebar 41 cm, dan tinggi 55 cm adalah 31.57 kg/jam. Koto telah mengembangkan alat pengupas kulit dan biji mata nanas menggunakan dua proses kerja yaitu gerak vertikal untuk mengupas kulit nanas dan gerak helical keatas untuk membuang biji mata nanas dengan perencanaan alat dengan dimensi alat 500 mm x 750 mm x 1420 mm. pada percobaan alat yang dilakukan, didapatkan efisiensi dari proses pengupasan tersebut 79.158% nanas yang terkupas dengan kapasitas 306.36 kg/jam.
Nanas yang digunakan pada peneletian ini adalah nanas jenis queen dengan menguji nanas matang 50% dan matang 100%. Untuk estimasi kapasitas kerja alat yaitu 2 sampai 3 kali lebih cepat dari pada pemotongan yang dilakukan dengan pisau secara manual. Pengupasan dengan menggunakan alat ini dapat mengupas kulit nanas dengan waktu pengupasan yang relatif cepat, menghasilkan kupasan yang lebih rapi dan mengurangi tenaga kerja dibandingkan dengan mengerjakan pengupasan dengan menggunakan pisau secara manual. Diharapkan dengan adanya alat
pengupas kulit nanas ini dapat membantu pelaku-pelaku usaha tani nanas dalam hal meningkatkan efisiensi produksi pengolahan nanas.
2. Metode penelitian
Perancangan alat pengupas kulit nanas ini dilakukan dengan tiga tahap yaitu tahap perancangan, tahap perakitan dan tahap pengujian.
a. Tahap perancangan
Tahap perancangan dilakukan mulai dari pembuatan sketsa sampai dengan pengumpulan daftar alat dan bahan yang akan dipergunakan.
b. Tahap Perakitan
Tahap perakitan dilakukan dengan rancangan yang telah dibuat.
c. Tahap Pengujian
Pengujian dilakukan di Laboratorium Produksi dan Manajemen Mesin Pertanian, Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Andalas. Adapun tahap pengujian yaitu:
1. Nanas yang telah disiapkan untuk proses pengupasan.
2. Nanas diambil, diletakan pada tuas dudukan kiri dan kanan serta nanas harus diletakan sejajar dengan mata pisau.
3. Perlakuan pengambilan data yang dilakukan saat pengujian terhadap alat dan pengujian dilakukan sebanyak lima kali untuk satu pengujian dibutuhkan sepuluh sampel nanas.
3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian ini telah menghasilkan alat pengupas kulit nanas semi mekanis dengan ukuran panjang 41 cm dan lebar 20 cm. Alat pengupas kulit nanas ini memiliki kombinasi antara tuas pengupas dan mata pisau pengupas kulit nanas yang terhubung langsung bertujuan supaya kulit nanas lebih mudah terkupas. Hasil rancangan alat pengupas kulit nanas semi mekanis ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Alat pengupas kulit nanas semi mekanis
Alat pengupas kulit nanas semi mekanis ini memiliki beberapa komponen, diantaranya adalah:
1. Rangka utama
Dihasilkan komponen rangka utama yang ini terbuat dari plat besi stainless steel dengan ukuran ketebalan 3 cm, panjang 41 cm dan lebar 20 cm. Bagian rangka utama ini terdapat komponen-komponen penghubung ke bagian tuas pengupas, tuas dudukan kiri dan kanan serta keranjang.
2. Tuas pengupas
Dihasilkan komponen tuas pengupas ini terbuat dari besi stainless steel dengan diameter tuas 1 cm dan panjang 42 cm. Bagian tuas Pengupas ini terdapat komponen penghubung ke bagian tangkai pisau.
3. Mata pisau
Dihasilkan komponen mata pisau ini terbuat dari besi stainless steel dengan 2 buah pisau yang sejajar masing- masing pisau memiliki panjang dan lebar untuk pajang mata pisau 11.5 cm dan lebar mata pisau 2.5 cm untuk lebar kedua mata pisau yang saling terhubung yaitu 4.5 cm.
4. Tuas dudukan kiri dan kanan
Dihasilkan komponen tuas dudukan kiri dan kanan ini terbuat dari besi stainless steel dengan 2 jenis tuas dudukan kiri dan kanan. Tuas dudukan memiliki posisi yang sejajar dan memiliki tusukan atau penjepit masing-masing memiliki diameter serta panjang yang sama, untuk panjang tuas dudukan kiri dan kanan berukuran 29.5 cm sedangkan panjang tusukan atau penjepit yaitu 3 cm dilapisi dengan penahan agar buah nanas berada pada posisi yang tetap dan diameter tuas dudukan berukuran 10.01 mm. Pada lapisan penahan yang menempel pada tuas memiliki tusukan yang berbeda untuk bagian kiri tuas berbentuk pisau kecil dan untuk bagian kanan berbentuk jarum.
5. Pisau pengupas biji mata nanas
Dihasilkan komponen rangka utama yang terbuat dari plat besi stainless steel dan memiliki tangkai yang terbuat dari kayu dengan panjang pisau 1.5 cm yang berbentuk huruf W dan tangkai pisau memiliki panjang 10 cm.
3.1 Hasil pengujian pendahuluan pengupasan nanas manual
Proses pengupasan kulit dan pembuangan mata secara manual yaitu dengan menggunakan pisau. Pengujian dilakukan sebanyak 6 sampel buah nanas matang 50% dan 6 sampel buah nanas matang 100% dengan pengamatan yaitu menghitung berat awal buah nanas, berat terkupas, panjang buah nanas, ketebalan kulit terkupas, kedalaman pembuangan mata, waktu pengupasan dan waktu pembuangan mata nanas. Hasil pengujian pendahuluan pada sampel 50% dapat dilihat pada Tabel 1 dan hasil pengujian pendahuluan pada sampel 100% terdapat pada Tabel 2.
Tabel 1. Hasil pengujian pendahuluan pada sampel 50%
Sampel BA (kg) BT (kg) Panjang Buah (cm)
Kedalaman Mata (cm)
Waktu Pengupasan
(jam)
Waktu Pembuangan
Mata (jam)
Kapasitas Kulit Manual (kg/jam)
Kapasitas Mata Manual (kg/jam)
1 0.684 0.492 12.8 1.23 0.0422 0.0559 11.6588 12.2361
2 0.748 0.558 13.1 1.19 0.0325 0.0717 16.3636 10.4323
3 0.643 0.481 12.3 1.16 0.0386 0.0494 12.4611 13.0161
4 0.821 0.596 14.3 1.37 0.0405 0.0533 14.7160 15.4033
5 0.729 0.531 13.2 1.28 0.0303 0.0461 17.5247 15.8134
6 0.857 0.604 14.9 1.31 0.0461 0.0658 13.1019 13.0243
Tabel 2. Hasil pengujian pendahuluan pada sampel matang 100%
Sampel BA (kg) BT (kg) Panjang Buah (cm)
Kedalaman Mata (cm)
Waktu Pengupasan
(jam)
Waktu Pembuangan
Mata (jam)
Kapasitas Kulit Manual (kg/jam)
Kapasitas Mata Manual (kg/jam)
1 0.798 0.504 13.5 1.38 0.0319 0.1158 15.7994 6.8912
2 0.935 0.552 14.8 1.36 0.0367 0.0994 15.0408 9.4064
3 0.813 0.601 13.4 1.42 0.0286 0.0569 21.0140 142882
4 0.896 0.632 14.2 1.44 0.0344 0.0883 18.3721 10.1472
5 0.868 0.614 15.2 1.52 0.0308 0.0930 19.9351 9.3333
6 0.756 0.561 13.2 1.37 0.0303 0.0947 18.5148 7.9831
Pada Tabel 1 menunjukan kapasitas pengupasan kulit manual pada sampel matang 50% sebesar 14.3043 kg/jam dan kapasitas pembuangan mata pada sampel matang 50% sebesar 13.3209 kg/jam. Sedangkan pada Tabel 2 menunjukan kapasitas pengupasan kulit manual sampel matang 100% sebesar 18.1127 kg/jam dan kapasitas pembuangan mata pada sampel matang 100% sebesar 9.6749 kg/jam.
3.2 Uji Teknis dan ekonomis alat
3.2.1 Kapasitas kerja efektif pengupasan kulit
Kapasitas kerja efektif pengupas kulit nanas menggunakan alat rancang bangun yang digunakan 60 sampel buah nanas yang terdiri dari 2 perlakuan yaitu perlakuan matang 50% dan matang 100% masing-masing terdiri dari 5 ulangan dan setiap ulangan menggunakan 6 sampel nanas. Perbandingan kapasitas kerja pengupasan kulit matang 50% dan matang 100% untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Rata-rata kapasitas kerja efektif pengupasan kulit
Gambar 2 menunjukan kapasitas kerja efektif alat pada proses pengupasan. Berdasarkan Gambar 2 bahwa rata- rata kapasitas kerja alat pada sampel matang 50% sebesar 14.5275 kg/jam dan sampel matang 100% sebesar 23.2299 kg/jam. Dari data yang didapatkan, kapasitas matang 100% lebih tinggi dari kapasitas matang 50%. Jika dibandingkan dengan rancang bangun alat pengupas kulit nanas sistem press manual yang telah ada, nilai rata-rata alat pengupas kulit nanas semi mekanis ini lebih rendah, didapatkan Nilai kapasitas kerja pada rancang bangun alat pengupas kulit nanas sistem press manual sebesar 143.47 kg/jam [4]. Hal ini dikarenakan pada proses pengupasan buah nanas diletakan diatas alas alat sejajar dengan arah mata pisau dengan tuas penekan mata pisau yang digerakan dengan cara ditekan (press) secara vertikal menuju beban, sedangkan alat pengupas kulit nanas semi mekanis ini menggunakan gerakan horizontal dan gerakan helical yang membutuhkan waktu sesuai dengan keterampilan operator dalam penggunakan alat. Menurut Lingga [7], kapasitas alat dipengaruhi oleh ukuran nanas yang digunakan, semakin kecil ukuran nanas yang dikupas maka proses pengupasannya berlangsung lebih cepat sehingga kapasitas alatnya pun lebih besar, sebaliknya jika nanas dengan ukuran yang lebih besar maka membutuhkan waktu pengupasan yang lebih lama.
3.2.2 Kapasitas kerja efektif pembuangan mata
Perbandingan kapasitas kerja efektif pembuangan mata matang 50% dan matang 100% untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Gambar 3.
14.5275 23.2299
0 5 10 15 20 25
Perlakuan
KKE Kulit (Kg/Jam)
Matang 50 % Matang 100 %
18.8405 31.2702
0 5 10 15 20 25 30 35
Perlakuan
KI (Kg/Jam)
Matang 50 % Matang 100 % Gambar 3. Rata-rata kapasitas kerja efektif pengupasan mata
Gambar 3 menunjukan tentang kapasitas kerja efektif alat pada proses pembuangan mata dan menunjukkan bahwa rata-rata kapasitas kerja alat pada sampel matang 50% adalah 11.4292 dan rata-rata sampel matang 100%
adalah 12.7573. Tinggi rendahnya rata-rata kapasitas efektif pembuangan mata disebabkan karena pengasahan pisau sebelum melakukan pembuangan mata, pisau harus diasah terlebih dahulu supaya menjadi lebih tajam, sehingga pembuangan mata nanas menjadi lebih sempurna dan jika pisau tidak diasah maka banyak daging nanas yang rusak akibat pisau yang tumpul. Jika dibandingkan dengan kapasitas manual nilai rata-rata kapasitas lebih rendah yaitu sebesar 9.6749 kg/jam, didapatkan nilai kapasitas kerja pada alat pengupas kulit nanas semi mekanis sebesar 12.7573 kg/jam ini dikarenakan pada proses pembuangan mata buah nanas mengunkan gerak helical yang mana pisau dari alat pembuangan mata ini sudah dirancang dengan ukuran yang sudah dilakukan pada pengujian pendahuluam.
Berdasarkan data kapasitas kerja pembuangan mata,didapatkan standar deviasi kapasitas efektif pembuangan mata sampel matang 50% adalah 0.7149, sedangkan nilai koefisien variasinya sebesar 6.2550% dan sampel matang 100% adalah 0.5172, sedangkan nilai koefisien variasi sebesar 4.0541%. Nilai koefisien variasi pembuangan mata pada sampel matang 100% lebih rendah dibandingkan sampel matang 50%, sehingga keseragaman data pembuangan mata pada sampel matang 100% lebih homogen atau sama dari pada sampel matang 50%.
3.2.3 Kapasitas input alat pengupas
Pada pengamatan kapasitas input alat pengupas kulit nanas dapat dihasilkan dengan membagi berat awal buah nanas yang akan dikupas dengan lama waktu pengupasan. Gambar 4 menunjukan tentang kapasitas input alat pengupas dan terlihat bahwa rata-rata kapasitas input alat pengupas pada sampel matang 50% adalah 18.8405, dan sampel matang 100% adalah 31.2702 kg/jam. Rata-rata kapasitas input alat pengupas pada sampel matang 50% lebih tinggi dibandingkan sampel matang 100%. Nilai kapasitas input pada alat pengupas kulit nanas lebih tinggi dibandingkan dengan pengupasan manual hal ini dikarenakan pada saat melakukan pengupasan menggunakan alat, waktu yang dibutuhkan lebih cepat dibandingkan dengan pengupasan manual dilihat dari operator saat melakukan pengupasan.
Gambar 4. Rata-rata kapasitas input alat pengupas 11.4292
12.7573
10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0
Perlakuan
KKE Mata (Kg/Jam)
Matang 50%
Matang 100%
13.0 12.5 12.0 11.5 11.0 10.5
Menurut data kapasitas input alat pengupas, didapatkan standar deviasi kapasitas alat input pengupas sebesar 1.3696 sedangkan nilai koefisien variasinya sebesar 7.2694% dan sampel matang 100% adalah 2.6446, sedangkan nilai koefisien variasi sebesar 8.4572%. Nilai koefisien variasi kapasitas input alat pengupas pada sampel matang 50% lebih rendah dibandingkan sampel matang 100%, sehingga keseragaman data pembuangan mata pada sampel matang 100% lebih homogen atau sama.
3.2.4 Persentase kulit nanas yang terkupas
Persentase kulit nanas yang terkupas didapatkan dari kupasan kulit nanas yang mana kulit nanas terkupas dengan sempurna. Pengamatan persentase kulit nanas yang terkupas ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kupasan kulit yang disebabkan oleh alat terhadap kupasan yang dilakukan. Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kupasan kulit yang disebabkan oleh alat pengupas. Persentase kupasan kulit nanas dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Rata- rata persentase kulit nanas yang terkupas
Gambar 5 menunjukkan bahwa rata-rata persentase kulit yang terkupas pada sampel matang 50% yaitu 76.9052%, sedangkan rata-rata kulit terkupas pada sampel matang 100% yaitu 75.1166%. Rata-rata persentase kulit yang terkupas pada sampel matang 50% lebih tinggi dari pada sampel matang 100%, Persentase kulit nanas yang terkupas pada sampel matang 50% lebih tinggi disebabkan karena ukuran dan bentuk buah nanas yang berbeda-beda pada setiap sampel serta keterampilan operator menggunakan alat pada saat melakukan pengupasan. Persentase kulit nanas yang terkupas didapatkan dari hasil kupasan kulit nanas yang terkupas dengan sempurna.
Berdasarkan data persentase kulit yang terkupas, didapatkan standar deviasi persentase kulit yang terkupas pada sampel matang 50% adalah 1.9261% dan nilai koefisien variasi sebesar 2.5045%, sedangkan standar deviasi persentase kulit yang terkupas pada sampel matang 100% adalah 1.2606% dan nilai koefisien variasi sebesar 1.6782%. Nilai koefisien variasi persentase kulit nanas tekupas pada sampel matang 100% lebih rendah dibandingkan sampel matang 50%, sehingga keseragaman data persentase kulit nanas tekupas pada sampel matang 100% lebih homogen atau sama.
3.2.5 Rendemen
Rendemen pengupasan dapat diketahui dengan cara membagi berat buah yang terkupas (ouput) terhadap berat awal buah (input). Nilai rendemen dapat dilihat pada Gambar 6.
76.9052
75.1166
74,0 74,5 75,0 75,5 76,0 76,5 77,0 77,5
Perlakuan
PKT (%) Matang 50 %
Matang 100 % 77.5
77.0 76.5 76.0 75.5 75.0 74.5 74.0
Gambar 6. Rata-Rata rendemen
Gambar 6 menunjukkan bahwa rata-rata nilai rendemen pada sampel matang 50% yaitu 76.9052%, sedangkan rata-rata rendemen pada sampel matang 100% yaitu 74.7864%. Rata-rata nilai rendemen pada sampel matang 50%
lebih tinggi dari pada sampel matang 100%. Hal ini dikarenakan bentuk buah yang tidak seragam. Hal tersebut dapat mempengaruhi berat rendemen yang dihasilkan, yang mana buah nanas dengan bentuk simetris banyak daging nanas yang terbuang berasama kulit nanas pada saat pengupasan [8]. Jika dibandingkan penelitian [4] dengan rancang bangun alat pengupas kulit nanas sistem press manual, didapatkan rata-rata nilai rendemen sebesar 56.5488%, perbandingan alat pengupas kulit nanas semi mekanis dan rancang bangun alat pengupas kulit nanas sistem press manual sangat jauh berbeda yang artinya lebih bagus digunakan alat pengupasan kulit nanas semi mekanis.
Pada data rendemen didapatkan standar deviasi rendemen pada sampel matang 50% adalah 1.9261% dan nilai koefisien variasi sebesar 2.5045%, sedangkan standar deviasi rendemen pada sampel matang 100% adalah 1.2727%
dan nilai koefisien variasi sebesar 1.7017%. Nilai koefisien variasi pembuangan mata pada sampel matang 50% lebih rendah dibandingkan sampel matang 100%, sehingga keseragaman data pembuangan mata pada sampel matang 50%
lebih homogen atau sama.
3.2.6 Kadar air
Pengukuran kadar air buah nanas dilakukan setelah pengambilan data pengupasan kulit dan mata nanas.
Pengambilan data kadar air menggunakan metode oven dengan suhu 105ºC. Nilai kadar air didapat dengan cara menimbang masing-masing sampel sebanyak 5 gr persampel, lama waktu penyimpanan dalam oven yaitu 24 jam. Nilai kadar air dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Rata–rata kadar air
Pada Gambar 7 menunjukkan bahwa rata-rata kadar air pada sampel matang 50% adalah 88.2604%, sedangkan rata-rata kadar air pada sampel matang 100% adalah 86.6020%. Rata-rata nilai kadar air pada sampel matang 50% lebih
76.9052
74.7864
73,5 74,0 74,5 75,0 75,5 76,0 76,5 77,0 77,5
Perlakuan
Rendemen (%)
Matang 50%
Matang 100%
88.476
86.6020
85,5 86,0 86,5 87,0 87,5 88,0 88,5
Perlakuan
Kadar Air (%)
Matang 50%
Matang 100%
88.5 88.0 87.5 87.0 86.0 86.5 86.0 85.5 77.5 77.0 76.5 76.0 75.5 75.0 74.5 74.0 73.5
tinggi dari pada sampel matang 100%. Rendahnya kadar air sampel matang 100% dikarenakan pada saat proses pengupasan sebagian kadar air hilang ini disebabkan pada proses pengupasan kulit nanas tesebut diberi gaya gesekan dari alat dan pada saat pemasukan kedalam oven, dilakukan penimbangan dimana terdapat selang waktu yang mengakibatkan kandungan air dari nanas tersebut keluar. Menurut Ressa [9], kadar air pada matang 50% sebesar 84.86%, matang 75% sebesar 84.75% dan matang 100% sebesar 84.33%. Dan perbedaan kadar air pada sampel juga disebabkan karena adanya perbedaan varietas nanas yang digunakan pada penelitian. Komponen kimia pada tanaman dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain perbedaan varietas, cara pemanenan, kematangan pada waktu panen, dan kondisi penyimpanan setelah panen [10]. Terlihat pada data kadar air bahwa nilai standar deviasi kadar air matang 50% adalah 1.5462% dan koefisien variasi sebesar 1.7519%, sedangkan nilai standar deviasi kadar air sampel matang 100% adalah 0.6866% dan koefisien variasi sebesar 0.7928%. Nilai koefisien variasi pembuangan mata pada sampel matang 50% lebih rendah dibandingkan sampel matang 100%, sehingga keseragaman data pembuangan mata pada sampel matang 50% lebih homogen atau sama.
3.2.7 Ketebalan kulit nanas terkupas
Hasil ketebalan kulit nanas yang terkupas dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Rata-rata ketebalan kulit yang terkupas
Gambar 8 menunjukkan bahwa rata-rata ketebalan kulit pada sampel matang 50% adalah 0.6333 cm. Nilai rata- rata ketebalan pada sampel matang 100% adalah 0.7124 cm. Hasil nilai ketebalan pada sampel matang 100% lebih tinggi dibandingkan sampel matang 50%. Hal ini dikarenakan pada saat melakukan pemotongan menggunakan mata pisau, banyak daging buah yang menempel pada kulit sampel akibat perbedaan ukuran buah nanas.
Dari data ketebalan kulit buah nanas didapatkan nilai standar deviasi ketebalan kulit pada sampel matang 50%
adalah 0.0258 cm dan koefisien variasi sebesar 4.0738%, sedangkan standar deviasi ketebalan kulit pada sampel matang 100% adalah 0.0446 cm dan koefisien variasi 6.2689%. Nilai koefisien ketebalan kulit sampel matang 50% lebih rendah dari pada sampel matang 100% sehingga keseragaman data ketebalan kulit matang 50% lebih homogen atau sama dari pada sampel matang 100%.
3.2.8 Kedalaman pembuangan mata
Hasil kedalaman mata nanas yang terkupas dapat dilihat pada Gambar 9.
0.6330 0.7124
0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72
Perlakuan
Ketebalan (cm)
Matang 50%
Matang 100%
0.72 0.70 0.68 0.66 0.64 0.62 0.60 0.58
Gambar 9. Rata-rata kedalaman pembuangan mata
Gambar 9 menunjukkan bahwa rata-rata kedalaman pembuangan mata pada sampel matang 50% adalah 0.6738 cm. Nilai rata-rata kedalaman pembuangan mata pada sampel matang 100% adalah 0.6615 cm. Hasil nilai kedalaman pembuangan mata pada sampel matang 50% lebih tinggi dibandingkan sampel matang 100%. Hal ini dikarenakan pada saat melakukan pengupasan menggunakan pisau pada sampel matang 50% lebih mudah dikupas karena kondisi dari buah nanas belum terlalu lunak atau belum matang 100%. Riana [11] menyatakan untuk tekstur buah nanas, apabila umur buah nanas semkin tua maka teksturnya akan semakin lunak. Data pada kedalaman pembuangan mata buah nanas menunjukkan nilai standar deviasi kedalaman mata pada sampel matang 50% adalah 0.0267 cm dan koefisien variasi sebesar 3.9631%, sedangkan standar deviasi kedalaman mata pada sampel matang 100% adalah 0.0553 cm dan koefisien variasi sebesar 8.3597%. Nilai koefisien kedalaman pembuangan mata sampel matang 50% lebih rendah dari pada sampel matang 100% sehingga keseragaman data kedalaman pembuangan mata sampel matang 50% lebih homogen atau sama.
3.2.9 Daya operator
Daya operator didapatkan dari denyut jantung pada saat melakukan pengupasan kulit dan mata buah nanas. Daya operator dilakukan untuk mengetahui berapa Watt energi yang dikeluarkan saat melakukan pengupasan. Nilai daya operator pengupasan kulit nanas dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Rata-rata daya operator pengupasan
Gambar 10 menunjukkan bahwa rata-rata daya operator pada pengupasan matang 50% adalah 48.348 Watt, sedangkan rata-rata pada pengupasan matang 100% adalah 51.612 Watt. Rata-rata nilai denyut jantung pada pengupasan sampel matang 100% lebih tinggi dari pada sampel matang 50%, hal tersebut dipengaruhi oleh buah nanas pada sampel matang 100% mengandung serat yang lebih tinggi dari pada sampel matang 50%, sehingga pada sampel matang 100% butuh tenaga yang sedikit lebih besar. Daya operator manusia yang melakukan perkerjaan secara terus
0.6738
0.6615
0,655 0,660 0,665 0,670 0,675
Perlakuan
Kedalaman (cm)
Matang 50%
Matang 100%
48.348 51.612
46 47 48 49 50 51 52
Perlakuan
DO (Watt)
Matang 50 % Matang 100 % 0.675
0.670 0.665 0.660 0.655
menerus berada pada batas 75 Watt, sedangkan nilai rata-rata daya operator yang didapatkan pada kedua perlakuan tersebut berada di bawah nilai batas kemampuan manusia. Adapun faktor yang mempengaruhi nilai daya operator pada penelitian ini antara lain bentuk fisik buah nanas dan tingkat kinerja otot operator dalam pengoperasian alat.
Seseorang yang memiliki tingkat kinerja otot besar maka akan menghasilkan denyut jantung rendah dan begitu sebaliknya. Berdasarkan nilai yang didapatkan setelah melakukan pengupasan pada sampel matang 50% dan matang 100%, maka tingkat beban kerja untuk kedua sampel pengupasan tersebut tergolong sangat ringan yaitu kurang dari 75 (denyut/menit). Dari data daya operator didapatkan nilai standar deviasi daya operator pada sampel matang 50%
adalah 7.5712 Watt dan koefisien variasi 15.6598%, sedangkan nilai standar deviasi pada sampel matang 100% adalah 5.5729 Watt dan koefisien variasi sebesar 10.7977%. Nilai koefisien variasi daya operator sampel matang 50% lebih rendah daripada sampel matang 100% sehingga keseragaman data pengupasan sampel matang 50% lebih homogen atau sama.
4. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa telah dihasilkan pengembangan alat pengupas kulit nanas semi mekanis dengan memperhatikan aspek ergonomi pada tinggi, lebar dan diameter alat genggaman tangkai pengupas, hasil pengujian 2 jenis perlakuan untuk buah nanas matang 50% dan buah nanas matang 100% pada pengupasan kulit dengan nilai rata-rata kapasitas kerja buah nanas matang 50% sebesar 14.5275 kg/jam dan buah nanas matang 100% sebesar 23.2299 kg/jam. Sedangkan hasil perlakuan buah nanas matang 50% dan matang 100% pada kapasitas input alat pengupas dengan nilai rata-rata buah nanas matang 50% sebesar 18.8405 kg/jam dan buah nanas matang 100% sebesar 31.2702 kg/jam.
Daftar Pustaka
[1] D. Ardisela, “Pengaruh Dosis Rootone-F terhadap Pertumbuhan Crown Tanaman Nenas (Ananas Comosus)”, Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah. Vol. 1 No. 2, pp. 48-62, 2010.
[2] S. Hadiati dan NLP. Indriyani, Petunjuk Teknis Budidaya Nenas, Solok: Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika, 2008.
[3] RRB. Lubis, A. Daryanto, M. Tambunan, dan HPS. Rachman, “Analisis Efisiensi Teknis Produksi Nanas: Studi Kasus di Kabupaten Subang, Jawa Barat”, Jurnal Agro Ekononomi, Vol 32 No. 2, pp. 91-106, Oktober 2014.
[4] R. Lubis. Modifikasi Alat Pengupas Kulit dan Pemotong Nanas Tipe Manual. Medan: Universitas Sumatra Utara.
2016.
[5] Sugijono, “Penetapan frekuensi penggunaan pisau potong menggunakan PLC Schneider Twido TWD20DTK”, Jurnal Teknik Elektro. Vol. 9 No. 1, pp: 1-9. 2013.
[6] A. Dzulqornaini, Rancang bangun Mesin Pengupas Kulit Nanas Semi Otomatis, Surabaya: Universitas Negeri Surabaya, 2015.
[7] N. E. P. Lingga, “Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Nanas Sistem Press Manual”, [online]. Available:
http:jurnal.usu.ac.id
[8] I. S. Nasution, “Efisiensi Penggunaan Alat Pengupas Nenas (Ananas comosus L.) Tipe Rumah Tangga Berdasarkan Cultivar Lokal di Provinsi Aceh”, Rona Teknik Pertanian, Vol. 2 No. 1, pp. 105-113, 2010.
[9] R. Yowandita, “Pembuatan Jelly Drink Nanas (Ananas comosus L) Kajian Tingkat Kematangan Buah Nanas dan Konsentrasi Penambahan Karagenan Terhadap Sifat Fisik, Kimia dan Organoleptik”, Jurnal Pangan dan Agroindustri, Vol. 6 No. 2, pp. 63-73, 2018.
[10] D. Muchtadi, Pengolahan Hasil pertanian, Bogor: Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Fateta, IPB. 1992.
