TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Kedelai
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang kita kenal sekarang (Glycine max (L) Merril). Berasal dari daerah Manshukuo (Cina Utara). Di Indonesia, yang dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman makanan dan pupuk hijau. Penyebaran tanaman kedelai ke Indonesia berasal dari daerah Manshukuo menyebar ke daerah Mansyuria (Asia Timur) dan ke negara-negara lain di Amerika dan Afrika. (Atmojo, 2007)
Kacang kedelai yang diolah menjadi tepung kedelai secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 kelompok manfaat utama, yaitu: olahan dalam bentuk protein kedelai dan minyak kedelai. (Margono, dkk., 2000)
Dalam bentuk protein kedelai dapat digunakan sebagai bahan industri makanan yang diolah menjadi: susu, vetsin, kue-kue, permen dan daging nabati serta sebagai bahan industri bukan makanan seperti : kertas, cat cair, tinta cetak dan tekstil. (Muchtaridi, 2008)
Sedangkan olahan dalam bentuk minyak kedelai digunakan sebagai bahan industry makanan dan non makanan. Industri makanan dari minyak kedelai yang digunakan sebagai bahan industri makanan berbentuk gliserida sebagai bahan untuk pembuatan minyak goreng, margarin dan bahan lemak lainnya. Sedangkan dalam bentuk lecithin dibuat antara lain: margarin, kue, tinta, kosmetika, insectisida dan farmasi. (Rukmana, 1996)
Sejarah Pisau
Proses pembuatan pisau berkembang seiring perkembangan peradaban manusia. Bisa dikatakan pembuatan pisau menggambarkan tingkat peradaban manusia saat sebuah bilah pisau itu dibuat. Melalui sebuah pisau bisa diketahui teknologi tertinggi saat itu. Mulai dari bentuk awal pisau yang berubah dari waktu ke waktu, evolusi bentuk, bahan dan teknologi pembuatan pisau mengikuti perkembangan tren teknologi pada zamannya. (Hamdani, 2010)
Pada saat zaman batu pisau pertama dibuat dari batu Flint sejenis batu yang mengkilap dan mempunyai sisi tajam. Dengan bentuk tidak lebih dari serpihan batu. Batu ini dapat dengan mudah dibentuk dengan ketajaman yang tinggi pada zamannya. Mata pisau dari batu ini yang kemudian meningkatkan kemampuan manusia pada zaman batu untuk berburu, mencari makanan dan membuat tempat berlindung. Perkembangan selanjutnya pisau batu ini telah mengalami pengasahan, teknologi pengasahan awal memungkinkan manusia untuk memperoleh pisau flint yang mempunyai permukaan halus dengan ketajaman yang lebih tinggi. Sejak zaman itu teknologi pengulitan hewan buruan berkembang lebih pesat. Pembuatan benang sederhana dari serat pepohonan mengantarkan manusia ke peradaban yang lebih tinggi. (Farizza, 2008)
berburu, mengumpulkan makanan dan lain sebagainya, telah mendapat sentuhan perasaan yang luar biasa dari para pembuatnya. Sentuhan jiwa seni dari pembuat sebagai rasa penghormatan terhadap alat yang telah mempermudah perjalanan peradaban telah menunjukkan bahwa pisau dapat menceritakan tingkat kebudayaan saat sebuah pisau dibuat, sehingga dapat dibuat berbagai jenis pisau sesuai dengan fungsinya. Sentuhan keindahan yang ada pada sebuah pisau menggambarkan tingginya pengetahuan yang telah dipelajari pada satu masa tertentu. (Hamdani, 2010)
Setiap pisau dapat juga menggambarkan kondisi alam tempat pisau tersebut dibuat. Kondisi alam mengakibatkan kebutuhan yang berbeda dari setiap bilah pisau sebagai contoh, Bolo yang panjang dan ramping digunakan di dataran Filipina sangat cocok untuk pekerjaan hutan di daerah tersebut, tetapi Machete dari Amerika Selatan mempunyai bentuk yang lebih kokoh dan lebih cocok digunakan di pedalaman Amazon yang lebih rapat dengan kayu hutan yang lebih keras. Contoh lain adalah bentuk lengkung yang dimiliki oleh pisau petarung Ghurka yang juga digunakan sebagai pisau berburu, pisau tetak dan untuk menyembelih, sejenis banteng besar berbeda dengan pisau Bowie dari Amerika yang digunakan untuk bertarung tetapi tidak perlu untuk menyembelih hewan buruan. (Arifin, 2009)
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Sektor pertanian merupakan salah satu diantara berbagai potensi sumber daya alam yang seharusnya didisain, dipisahkan dan dikelola dengan sebaik-baiknya. Usaha pokok pembangunan pertanian bukan hanya meliputi pengembangan diversifikasi dan intensifikasi pertanian serta rehabilitasi pertanian, melainkan yang tidak kalah pentingnya adalah tersedianya inventarisasi sumber daya pertanian yang ada termasuk di dalamnya teknologi yang mudah dioperasikan, yang sangat erat kaitannya dengan peningkatan pendapatan rumah tangga pertanian, peningkatan produktifitas kerja, kenyamanan dalam bekerja, peningkatan kemampuan penguasaan dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi pertanian serta peningkatan kualitas produksi pangan dan gizi.
(Tusi, 2014)
Dalam kegiatan agribisnis dan agroindustri, teknologi pertanian diperlukan sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan serta distribusi dan pengangkutan sampai pemasaran. Hal penting yang patut dicermati pada kegiatan agroindutri adalah teknologi yang menjadi kendala utama. Oleh sebab itu teknologi harus dikembangkan secara terus menerus melalui kegiatan penelitian dan pengembangan. (Mangunwidjaja dan Sailah, 2005)
dalam transformasi suatu bahan mentah atau baku menjadi suatu produk dengan nilai tambah lebih tinggi.
Kelangkaan tenaga kerja merupakan masalah yang sering timbul pada saat akan dilaksanakan panen, sehingga memberikan peluang mundurnya waktu panen, sehingga susut akan menjadi besar. Teknologi mekanisasi panen yang sudah ada saat ini adalah reaper, binder, stripper, combine harvester. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah :
a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi.
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi. e. Meningkatkan taraf hidup petani.
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil.
Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi. (Smith, 1990)
Komponen Alat Pembuat Sari Kedelai Motor listrik
sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. (Andre, 2013)
Tuas
Tuas berguna untuk pengepresan kedelai yang sudah dihancurkan oleh pisau penghancur. Mekanisme kerjanya ialah setelah kedelai dihancurkan, tuas diturunkan dengan cara ditekan dan kedelai yang hancur akan tertekan oleh tuas dan terpisah antara ampas dengan sari kedelainya. Saat kita ingin memindahkan barang atau batu supaya tenaga yang dikeluarkan tidak terlalu banyak maka kita
dapat menggunakan tuas. Tuas kayu atau besi atau apapun yang menggunakan
prinsip seperti timbangan untuk mengimbangi berat benda dengan gaya yang
digunakan untuk mengungkit benda tersebut. (Sumanto, 1994) Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. (Smith, 1990)
Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada: 1. Gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan luncur Pada bantalan ini terjadi gerakan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas
2. Beban terhadap poros
- Batalan radial: arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros
- Bantalan radial: arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros
- Bantalan gelinding khusus: bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros, (Sularso dan Suga, 2002). Pisau Penghancur
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.
Puli
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya. (Andre, 2013)
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar di mana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie and Ocvirk, 1967) Sabuk V
Sabuk bentuk trapesium atau V dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Dalam kerjanya, sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan. Susunan khas sabuk V terdiri atas :
1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi.
2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut.
(Smith dan Wilkes, 1990) Filter
terbuat dari stainless steel karena pada pengolahan makanan, bahan yang digunakan harus tahan dari karat agar tidak terjadi perubahan kualitas.
(Agung, 2011)
Pada proses filtrasi, pemisahan padatan akan tertahan pada medium penyaring. Sedangkan fasa cair yang melewati medium filter berupa limbah/ hasil sampingnya. Prosedur filtrasi sederhana dapat diterapkan langsung pada benda padat yang bentuknya tetap. Sebaliknya, diperlukan perlakuan-perlakuan khusus sebelum dan sesudah proses filtrasi jika padatan yang akan dipisahkan berupa cairan yang mudah terdeformasi atau berukuran kecil dan relatif sulit diambil dari suspensi cair. Filtrasi sering diterapkan pada proses-proses biologis seperti memisahkan ekstrak juice atau memisahkan mikroorganisme dari medium fermentasinya. Pada proses-proses pemisahan yang sulit, proses filtrasi konvesional harus didukung dengan teknologi lain agar filtrasi lebih praktis, cepat, dan kualitas produk tidak terdegradasi (Ima, 2003).
Ayakan dibuat dari logam, pelat logam yang berlubang-lubang, tenunan kain dan sebagainya. Logam yang digunakan adalah besi, besi tahan karat, tembaga, nikel dan perak. Ukuran lubang ayakan antara 4 inci sampai 400 mesh, tapi ayakan yang sangat halus (100 – 150 mesh) jarang digunakan. Ukuran lubang ayakan yang digunakan tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak, (Idrial, 1987).
Wadah Penampung
ketersedian air tetap harus selalu ada baik di rumah tangga, tempat umum, perkantoran ataupun industri. Ini menyebabkan peran penampung air menjadi penting dan diperlukan suatu mekanisme pengukuran untuk mengetahui ketersedian air pada wadah tersebut. Seringkali mekanisme tersebut masih berupa cara-cara manual, misalnya dengan mendatangi, melihat atau melakukan pengukuran langsung pada tempat penampung air tersebut. Cara ini merupakan cara yang gampang dan murah, tetapi akan sedikit sulit jika misalnya letak penampungan air tersebut jauh dan sulit dijangkau, misalnya di puncak bangunan atau di tebing sungai. (Agun
Jenis-jenis Alat pembuat Sari Kedelai Tipe CM-125, Kapasitas 80 kg / jam
• Tipe : CM-125
• Dimensi : 63x46x89 cm
• Power Listrik : 1.100 watt, 220 V/50 Hz/1P
• Kapasitas : 80 kg / jam
• Origin : RRC
Tipe CM-150, Kapasitas 150 kg / jam
• Tipe : CM-150
• Dimensi : 67x51x97 cm
• Power Listrik : 2.200 watt, 220 V/50 Hz/1P
• Kapasitas : 150 kg / jam
Tipe CM-180, Kapasitas 200 kg / jam
• Tipe : CM-180
• Dimensi : 79x56x103 cm
• Power Listrik : 3.000 watt, 380 V/3P
• Kapasitas : 200 kg / jam
• Origin : RRC
Penggunaan Pisau Penghancur pada Alat Pembuat Sari Kedelai
Pisau penghancur merupakan salah satu komponen utama pada alat pembuat sari kedelai, dimana pisau penghancur berperan sabagai penghancur kedelai sehingga menjadi sari kedelai yang sempurna. Pada alat pembuat sari kedelai, pisau penghancur terletak didalam filter dan sari kedelai yang dihasilkan akan tertampung pada tabung penampung. (Napitupulu dkk, 2010)
Tingkat Efektivitas Dua Jenis Bentuk Mata Pisau Penghancur
Dalam penelitian ini, penulis membuat dua desain mata pisau yang berbeda. Kedua jenis mata pisau tersebut akan dianalisis tingkat keefektivitasannya dalam menghasilkan sari kedelai. Pisau yang paling banyak menghasilkan sari kedelai yang nantinya akan digunakan pada alat pembuat sari kedelai. Adapun kedua jenis mata pisau tersebut adalah :
Pisau Penghancur dengan Sisi Bergerigi Kasar dan Tidak Bergerigi
Logam yang digunakan dalam proses pembuatan pisau penghancur adalah Baja tahan karat (Stainless Steel). Logam yang digunakan merupakan logam baja tahan karat (stainless steel). Baja tahan karat yang mempunyai seratus lebih jenis yang berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
1. Baja Tahan Karat Ferit
Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada tingkat ketahanan karat yang diperlukan.
2. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi, nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan kromium akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
3. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Baja yang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan. (Amanto dan Haryanto, 1999)
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
dapat dokonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi : Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut :
Kapasitas Alat = ………...(1)
Proses pembelahan biji kedelai dalam pembuatan tempe pada industri rumah tangga masih dilakukan secara manual dinjak-injak. Kapasitas cara ini baru mencapai 10 kg/jam dengan efisiensi 93%. Beberapa pengrajin tempe kedelai skala yang lebih besar telah menggunakan mesin pembelah, seperti mesin pembelah sistem dua lempengan grinda (disk). Efisiensi pembelahan jenis mesin tersebut 85% dan kapasitasnya 50 kg/jam, dimana biji kedelai yang berukuran lebih besar dari jarak dua lempengan cenderung pecah atau hancur, sedangkan biji kedelai yang berukuran lebih kecil tidak terbelah. (Rofarsyam dan Putro, 2010) Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
Biaya pokok = + BTT
]
C ... ...(2)dimana :
BT = total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = total biaya tidak tetap ( Rp/jam) x = total jam kerja pertahun (jam/tahun)
Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Dt = (P-S) (A/F, %, n) ... ...(3) dimana:
Dt = biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp) S = nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
n = umur ekonomi (tahun) (Giatman, 2006)
2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya:
I = ... ... (4)
dimana:
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)
3. Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, bahwa beberapa literature menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
4. Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata- rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
Biaya tidak tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk motor litrik sebagi sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan:
Biaya reparasi = ... ... (5)
2. Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya. (Waldyono, 2008) Break Even Point (BEP)
Break even point (analisis titik impas) umumnya berhubungan dengan
proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (Self financing). Dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada disebelah kiri titik impas maka kegiatanusaha akan menderita kerugian, sebaiknya bila disebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternative kegiatan usahan. 2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetepkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi.
3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan) dari dua alternative usulan investasi. (Waldyono, 2008).
yang dikelola masi layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tan ada keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut:
N = ... ... (6)
dimana:
N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (Kg) F = biaya tetap pertahun (rupiah)
R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah) V = biaya tidak tetap per unit produksi
(Waldyono, 2008)
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan dan biaya yang digunakan akan semkin besar juga. Sedangkan biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan. (Soeharno, 2007)
Biaya tetap adalah biaya yang tidak terpengaruh oleh aktifitas perusahaan. Biaya ini secara total tidak mengalami perubahan meskipun ada perubahan volume produksi. Sedangkan biaya pariabel adalah biaya yang besarnya berubah-ubah sesuai dengan aktifitas perusahaan. Biaya ini secara total akan berberubah-ubah sesuai dengan volume produksi. (Halim, 2009)
Net Present Value (NPV)
Net Present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi
masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan NPV merupakan NPV yang telah didiskon dengan discount factor. Secara singkat dapat dirumuskan:
CIF – COF ≥ 0 ... ... (7) dimana :
CIF = chas inflow COF = chas outflow
Sementera itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan :
Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n) Pengeluaran (COF) = investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
Kriteria NPV yaitu :
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan - NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan. (Kastaman, 2006) Internal Rate of Return (IRR)
Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada
discount rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
IRR = i1 – (i1 – i2) ... ... (8)
dimana :
i1 = suku bunga bank paling atraktif
i2 = suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 = NPV pada i2
