TINJAUAN PUSTAKA
Tulang
Tulang atau yang lazim disebut kerangka pada dasarnya adalah penopang tubuh pada hewan vertebrata. Tanpa tulang, ternak tidak mampu berdiri secara tegak. Tulang pada ternak mulai terbentuk sejak ternak masih berada dalam kandungan induknya dan berlangsung terus sampai dekade kedua dalam susunan yang teratur. Secara umum, tulang yang dimiliki ternak memiliki kemiripan dengan tulang yang dimiliki manusia. Bentuk dasar anatomis pada tulang terdiri dari tulang spons, garis epifisis, pembuluh darah, sumsum tulang kuning, periosteum, dan tulang rawan artikular (Said, 2014).
Karakteristik Tepung Tulang
Tepung tulang terdiri atas kalsium, fosfor, protein dan lemak. Ketersediaan fosfor dalam tulang sebanding dengan sumber mineral lainnya, yaitu dikalsium fosfoat dan defluorinated fosfat. Komposisi kimia tepung tulang bervariasi tergantung pada bahan mentah dan proses pengolahannya. Keunggulan tepung tulang sebagai sumber mineral dibandingkan dengan sumber mineral lain dimana kandungan plour berada dalam keadaan aman. Dewan Standarisasi Nasional Indonesia menyusun karakteristik mutu tepung tulang, meliputi kadar air, mineral, lemak, dan kotoran pasir tanpa penentuan kandungan protein (Retnani, 2011).
Tepung tulang yang baik memiliki ciri-ciri tidak berbau, kadar air maksimal 5%, berwarna keputih-putihan, tingkat kehalusan 80 saringan, bebas bakteri serta penyakit, dan kadar tepungnya mencapai 94%. Kandungan kalsium yang terdapat pada tepung tulang di pasaran umumnya adalah 19%-26% dan fosfor 8%-12%. Kalsium dan fosfor merupakan unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang sedikit. Walau tubuh hanya memerlukan sedikit kalsium dan fosfor, namun pada kenyataanya mahluk hidup tidak mampu memenuhi kedua unsur tersebut hanya dari asupan makanan sehingga sering terjadi kekurangan (Rasidi, 1999).
Tabel 1. SNI Tepung Tulang (01-3172-1992)
Sumber: Standar Nasional Indonesia (1992)
Komposisi Tulang
Berdasarkan komposisinya, tulang merupakan jaringan ikat padat yang tersusun atas zat organik dan zat anorganik. Zat organik pada tulang berada dalam bentuk matriks tulang berupa protein. Sebanyak 90-96% dari protein yang menyusun tulang adalah kolagen tipe T. Kolagen tipe T dan protein lainnya merupakan bagian kecil pada matriks. Zat anorganik yang menyusun tulang berupa kristal hidroksapatit yaitu Ca10(PO4)6(OH)2, Na+, Mg2+, CO32-, dan F-. Hidroksiapatit merupakan faktor yang menentukan kekuatan tulang. Dari komposisi unsur kalsium yang ada pada tubuh, maka sebanyak 99% ion Ca2+
Limbah Tulang
terdapat pada tulang. Komponen tulang selalu berada dalam kondisi dynamic equilibrium atau lebih dikenal dengan istilah peristiwa tukar ganti. Proses pembentukan tulang melibatkan proses osteoklas dan osteoblas. Osteoklas adalah proses reabsorbsi tulang atau yang lazim disebut sebagai demineralisasi sedangkan osteoblas merupakan proses sintesis matriks baru (Said, 2014).
sapi, ayam, dan babi di Indonesia yang mencapai 3572 hingga 4092 kg/kapita/tahun pada tahun 2009 dan 2010 (Badan Pusat Statistik, 2011).
Tabel 2. Perkiraan Potensi Limbah Ternak Berasal dari Tulang
Ternak Bobot Karkas (kg) Tulang (%)
Sapi Potong 150 13
Ayam Broiler 2 17-25
Babi Turopolje (Kroasia) 80 12-13
Sumber: Yurleni (2013)
Sapi merupakan hewan ternak yang dimanfaatkan untuk menghasilkan daging dansusu. Hasil pemotongan sapi akan menghasilkan produk utama berupa daging, sedangkantulangnya merupakan bagian yang belum dimanfaatkan secara optimal dan ekonomis. Daripemotongan satu ekor sapi dengan berat 500-700 kg, akan menghasilkan tulang yang beratnyamencapai 50 kg. Jika tidak diolah maka akan berpotensi menganggu lingkungan (Muarifin, 2008).
Di Indonesia, limbah tulang ternak utamanya tulang sapi, telah dimanfaatkan melalui pengolahan khusus untuk menjadi berbagai macam souvenir/cinderamata yang cukup tinggi diminati baik oleh wisatawan domestik maupun mancanegara. Bagi sebagian kecil petani, tulang sapi ini seringkali diolah menjadi pupuk yang mampu untuk menyuburkan tanaman dan mensuplai kebutuhan bahan organik (Rugayah, 2014).
Tepung Tulang
Tepung tulang merupakan salah satu bahan baku pembuatan pakan ternak yangterbuat dari tulang hewan. Tulang yang akan dijadikan tepung haruslah tulang yang berasal dari hewan ternak dewasa dan biasanya berasal dari tulang hewan berkaki empat seperti tulang sapi, kerbau, babi, domba, kambing, dan kuda. Tepung tulang dijadikan sebagai salah satu bahan dasar pembuatan pakan karena mengandung mineral makro yakni kalsium dan fosfor serta mineral mikro lainnya. Kalsium dan fosfor sangat diperlukan oleh hewan karena memiliki peranan dalam pembentukan tulang dan kegiatan metabolisme tubuh. Fungsi mineral bagi hewan ternak antara lain menjaga keseimbangan asam basa dalam cairan tubuh, sebagai khelat, sebagai zat pembentuk kerangka tubuh, sebagai bagian aktif dalam struktur protein, sebagai bagian dari asam amino, sebagai bagian penting dalam tekanan osmotik sel pendukung aktivitas enzim, dan membantu mekanisme transportasi dalam tubuh (Murtidjo, 2001).
Kekurangan kalsium dan fosfor sangat berpengaruh bagi kegiatan metabolisme dan mampu menimbulkan dampak buruk karena kedua unsur tersebut bersifat esensial. Pakan ternak biasa tidak dapat memenuhi kebutuhan tubuh akan kalsium dan fosfor, sehingga ternak perlu diberikan tambahan suplemen atau pakan tambahan yang merupakan sumber kalsium dan fosfor. Pakan tambahan yang dapat dijadikan sumber kalsium dan fosfor salah satunya adalah tepung tulang (Rasidi, 1999).
di Eropa memproses sekitar 15 juta ton. Argentina, Australia, Brazil, dan New Zealand memproduksi 10 juta ton limbah hewan per tahun. Total biaya untuk menyelesaikan render produk di seluruh dunia diperkirakan antara 6 hingga 8 miliar Dollar per tahun. Sekitar 1.5 juta ton meat bone meal dan pakan ternak digunakan di industri pakan ternak Amerika Serikat tiap tahun. Industri render telah berfokus pada produksi daging hewan di negara-negara di mana industri ini yang mapan. Dalam perspektif global, render menyediakan pelayanan yang penting bagi masyarakat dan industri pakan hewan dengan memproduksi sekitar 60 juta ton per tahun limbah hewan yang berasal dari industri produksi daging hewan. Selama proses pemotongan, antara 33 dan 43 persen berat hewan hidup terbuang yang teridri dari potongan lemak, daging jeroan, tulang, darah, dan bulu. Bagian-bagian tersebut dikumpulkan dan diproses oleh industri render untuk memproduksi lemak dan protein kualitas tinggi (Hamilton, 2007).
Pengeringan
Pengeringan merupakan metode pengawetan dengan cara pengurangan kadar air dari bahan pangan sehingga daya simpan menjadi lebih panjang. Perpanjangan daya simpan terjadi karena aktifitas mikroorganisme dan enzim menurun sebagai akibat dari air yang dibutuhkan untuk aktifitasnya tidak cukup. Pemilihan jenis alat pengering ditentukan oleh bentuk bahan, sifat bahan, sifat produk, dan harga produk. Pemilihan jenis pengeringan yang sesuai untuk suatu produkpangan ditentukan oleh kualitas produk akhir yang diinginkan, sifat bahan pangan yang dikeringkan, dan biaya produksi atau pertimbangan ekonomi.
Pengeringan sinar matahari dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan yang disediakan alam seperti angin dan sinar matahari. Pengeringan dengan sinar matahari memang bisa efektif, karena suhu yang dicapai sekitar 35oC sampai 45o
Penggilingan
C. Penggunaan sinar matahari kadang-kadang kurang menguntungkan karena kondisi cuaca yang bisa berubah-ubah. Selain itu, suhu pengeringan dan kelembaban tidak dapat dikontrol, hanya berlangsung bila ada sinar matahari dan pengeringan tidak konstan. Pengeringan buatan atau mekanis dapat menggunakan udara dipanaskan. Alat pengering ini berupa suatu ruang atau kabinet dengan udara panas yang ditiupkan di dalamnya. Udara yang dipanaskan tersebut dialirkan ke bahan yang akan dikeringkan dengan menggunakan alat penghembus fan (Effendi, 2012).
Jenis-jenis mesin giling yang ada sampai saat ini untuk memperkecil bentuk dan ukuran bahan baku pakan ternak adalah hammer mill, burr mill, roller mill, dan combination mill.
a. Hammer Mill
Hammer mill merupakan salah satu alat penghancur biji-bijian dan hijauan
pakan. Pemakaian hammer mill biasa pada peternakan komersial maupun peternakan tradisional. Dinamakan hammer millkarena mempunyai alat utama untuk menggiling berupa palu (hammer). Prinsip kerja mesin tersebut adalah bahan dipukul memakai palu, kemudian disaring sesuai ukuran yang dikehendaki. Bagian-bagian hammer mill yaitu hopper, dust collector (pengumpul debu), palu, magnet, die (lubang saringan), exhaust fan (kipas pembuangan), lubang pengeluaran, dan slope.
b. Burr Mill
Sebutan lain untuk burr mill adalah attration mill (mesin dengan alat penggerus), plate mill (mesin dengan kerja lempengan), atau disc mill (mesin dengan kerja piringan). Komponen utama mesin giling tersebut terdiri atas hopper (tempat pemasukan bahan), plate atau disc (pelat atau lempengan untuk mengecilkan ukuran partikel bahan), dan tempat pengeluaran produk. Cara kerja burr mill yaitu bahan masuk melalui loading (hopper). Kedua pelat berputar dan saling bergesekan sehingga memecah bahan. Bahan kemudian keluar melalui tempat pengeluaran. Proseskerja yang terjadi selama burr mill bekerja terdiri atas cutting, crushing, dan shearing.
Roller mill digunakan dalam pengolahan pakan untuk crimping atau
menghancurkan biji-bijian. Roller mill ganda terdiri atas dua gulungan berputar dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Roll biasanya bergelombang atau bergerigi. Sebelum bahan dimasukkan ke dalam hopper, mesin harus dihidupkan terlebih dahulu. Bahan akan digiling hingga
halus dengan gerak gesek dua rol. Setelah menjadi halus, bahan keluar melalui tempat pengeluaran. Selama bekerja, roller mill melangsukgkan proses grinding, reducing, rolling, crushing, cracking, crimping, crumbling, flacking, steaming, shearing, dan cutting.
d. Combination Mill
Combination mill mengkombinasikan kerja beberapa mesin giling.
Contohnya kombinasi crusher mill – hammer mill, crusher mill – burr mill, crusher mill – roller mill, dan hammer mill – roller mill
(Retnani, 2011).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Menurut KBBI, kerja merupakan kegiatan melakukan sesuatu. Sedangkan beban merupan muatan, sesuatu yang berat yang harus dilakukan/ditanggung. Kinerja merupakan kemampuan kerja. Berarti beban kerja merupakan nuatan yang harus dikerjakan
menjadi ha.jam/kW, kg.jam/kW, lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut
Kapasitas alat = produk yang dihasilkan
waktu ……….………...(1)
(Daywin, dkk, 2008).
Elemen Mesin
Motor Bakar
Motor bensin bekerja dengan gerakan torak bolak balik (bergerak naik turun pada motor tegak). Motor bensin bekerja menurut prinsip empat langkah dan dua langkah. Daya motor dapat dipertinggi dengan memperbesar volume langkahnya. Kemungkinan untuk mempertinggi daya spesifik adalah mempertinggi tekanan efektif rata-rata dan mempertinggi frekuensi putar. Beberapa metode untuk memperbaiki kedua faktor tadi adalah dengan memperbaiki pengisian silinder, mempertinggi perbandingan pemampatan, pengubahan pelayanan katup dan waktu, dan mengoptimumkan bagian-bagian yang bergerak dan berputar (Arends dan Berenschot, 1980).
Pulley
Puli ada dua macam, yaitu puli tetap (fixed pulley) dan puli bergerak (moveable pulley). Puli tetap terdiri dari sebuah cakra dan sebuah tali yang dilingkarkan pada alur (groove) di bagian atasnya dan pada ujungnya digantungi beban. Puli bergerak terdiri dari cakra dan poros yang bebas. Tali dilingkarkan dalam alur di bagian bawah. Salah satu ujung tali diikatkan tetap dan ujung lainnya ditahan atau ditarik pada waktu pengangkatan, beban digantungkan pada kait (hook) yang tergantung pada poros (Zainuri, 2006).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan) di mana S = kecepatan putar puli (rpm)
………...(2)
D = diameter puli (mm) (Smith dan Wilkes, 1990).
Sabuk V
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).
Transmisi sabuk V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk V yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan Suga, 2004).
Mesh (Ayakan)
Mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inci persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan
merupakan besar material yang diayak. Proses pengayakan pada pembuatan tepung sangat penting, karena menentukan ukuran partikel tepung yang dihasilkan. Pengayakan merupakan suatu metode pemisahan berbagai campuran partikel padat sehingga didapat ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat pengayakan (Ailani, 2014).
Poros
digunakan bahan yang dibuat dengan pengerjaan dingin, yaitu baja karbon. Dan bila yang dibutuhkan untuk mampu menahan beban kejut, kekerasan, dan tegangan yang besar, maka dipakai bahan baja paduan yang biasa dikenal sebagai bahan komersial (Achmad, 2006).
Bantalan
Bantalan dalam usaha diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah daya tetap di tempatnya. Bantalan yang tepat digunakan ditentukan oleh besarnya keausan kecepatan putar poros, beban yang harus didukung dan besarnya daya dorong akhir. Bantalan dibedakan dalam dua golongan yaitu bantalan luncur dan bantalan gulung (Smith dan Wilkes, 1990).
Tempat sebuah poros ditumpu, dinamakan tap poros atau leher poros, elemen yang menumpu dinamakan bantalan. Bantalan ini dapat dipasang di dalam mesin di mana poros termasuk atau dalam suatu elemen terpisah yang difondasikan yang dinamakan blok bantalan, blok atau dengan singkat bantalan. Dalam bantalan umumnya bekerja gaya-reaksi. Apabila gaya reaksi ini jauh lebih banyak mengarah tegak lurus pada garis sumbu poros, bantalan dinamakan bantalan radial. Kalau gaya reaksi itu jauh lebih banyak mengarah sepanjang garis sumbu, namanya ialah bantalan aksial (Stolk dan Kros, 1981).
Kapasitas Kerja Alat
satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW (Daywin, dkk.,2008).
Daya
Menentukan daya yang diperlukan untuk bahan konstan. Untuk pengangkatan objek. Bila objek W (Kg) diangkat melawan gravitasi bumi untuk l meter (simbol m) pada kecepatan konstan, mengambil waktu t sekon (simbol s), kakas F dan daya yang diperlukan P adalah F = W.l (Kg.m) maka, P = W.l / t (Kg.m/s) karena l/t adalah kecepatan v (m/s), jadi:
P = W.v (Kg.m/s)………...(3)
Apabila satuan gravitasi dinyatakan dalam Kg.m diubah dalam nilai MKS, maka 1 = (Kg.m) = g (J) (Joule); 1 (Kg.m/s) = 9,8 (J/s) = 9,8 (W). Akibatnya, persamaan sebelumnya dapat diubah ke dalam unit MKS sebagai berikut: P = 9,8W.v (W) (Soelaiman dan Magarisawa, 1995).
Rendemen
Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan bahan tumbuhan yang diolah. Besarnya rendemen yang dihasilkan antara jenis bahan yang satu berbeda dengan yang lain. Misalnya 2,5% sampai 4% untuk jenis nilam Aceh (Luntonyn dan Rahmayati, 2002).
Rendemen =berat bahan terolah
berat awal bahan ×100% ..(4)
...
Dengan demikian, berat bahan tidak terolah dapat dihitung dengan mengurangi berat awal bahan dengan dengan berat bahan terolah. Persentase bahan tidak terolah dihitung dengan rumus
Bahan tidak terolah =berat bahan tidak terolah
berat awal bahan ×100 ... ..(5)
(AOAC, 2005).
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan. Untuk menilai kelayakan finansial, diperlukan semua data yang menyangkut aspek biaya dan penerimaan usaha tani (Soeharno, 2007).
Biaya Pemakaian Alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
BP =
[
BTx + BTT
]
C ... ..(6)Dimana:
1. Biaya Tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode garis lurus)
Dt = (P – S) (A/F, i%, N) (F/P, i%, t–1) ... ..(7) dimana:
Dt = biaya penyusutan pada tahun ke-t (Rp/tahun) P = nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)
N = perkiraan umur ekonomis (tahun) t = tahun ke-t
i = tingkat bunga modal (% tahun)
2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya
I = i(P)(n+1)
2n ... ..(8)
dimana:
i = total persentase bunga modal dan asuransi (%).
3. Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, bahwa beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
2. Biaya Tidak Tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya perbaikan untuk motor listrik sebagi sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan
Biaya reparasi = 1,2%(P-S)
1000 jam ... ..(9)
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
(Giatman, 2006).
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 di sebelah kiri titik impas, maka usaha akan menderita kerugian. Sebaliknya, bila di sebelah kanan titik impas, akan memperoleh keuntungan. Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan rumus
N = F
(R-V) (10)
Dimana:
V = biaya tidak tetap per unit produksi (Rp) (Waldiyono, 2008).
Net Present Value(NPV)
Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi
nilai sekarang dari penerimaan kas bersih di masa yang akan datang. Identifikasi masalah kelayakan finansialdianalisis 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 net benefit yang telah didiskon dengan discount factor. Secara singkat dapat dirumuskan
CIF – COF ≥ 0 ... (11) dimana
CIF = cash in flow (Rp) COF = cash out flow (Rp). 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. (Giatman, 2006).
Internal Rate of Return(IRR)
Internal rate of return atau tingkat pengembalianinternal merupakan
tingkat bunga yang berlaku saat usaha tani itu diusahakan dengan meminjam uang (biaya) dari bank pada saat nilai netto sekarang (NPV = 0) (Soekartawi, 1995).
Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount
rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung
dengan menggunakan rumus
IRR = i1 –
NPV1
(NPV2-NPV1) (i1 – i2
Dimana:
)...(12)
i1 i
= suku bunga bank paling atraktif
2
NPV
= suku bunga coba-coba
1 = NPV awal pada i NPV
1
2 = NPV pada i (Kastaman, 2006).
