EFISIENSI ENERGI PROSES PEMASAKAN GULA KELAPA MENGGUNAKAN KOMPOR BERTEKANAN DAN TUNGKU TRADISIONAL KARYA ILMIAH TERTULIS (SKRIPSI) Diajukan guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan Strata Satu Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember
Dosen Pembimbing : Dr. Siswoyo Soekarno, STP., M.Eng (DPU) Dr. Ir. Iwan Taruna, M.Eng (DPA)
Oleh : FEMI KARTIKAWATI 001710201125
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2005
DOSEN PEMBIMBING: Dr. Siswoyo Soekarno, S.TP., M.Eng (DPU) Dr. Ir. Iwan Taruna, M.Eng
iii
(DPA)
Diterima oleh: FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER Sebagai Karya Ilmiah Tertulis (Skripsi)
Hari Tanggal Tempat
Dipertahankan pada : Senin : 14 Februari 2005 : Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember
Tim penguji Ketua,
Dr. Siswoyo Soekarno, S.TP., M.Eng. NIP. 132 090 696
Anggota I,
Anggota II,
Dr. Ir. Iwan Taruna, M.Eng. NIP. 132 085 975
Ir. Tasliman, M.Eng. NIP. 132 046 358
Mengesahkan Fakultas Teknologi Pertanian Dekan,
Ir. Achmad Marzuki Moen’im, MSIE. NIP. 130 531 986
iv
Sembah Sujudku kepada ALLAH SWT ……Sang Penguasa kerajaan Langit, Bumi dan seluruh alam beserta isinya, serta para Nabi dan Wali-Nya Rasulullah Muhammad SAW dan Keluarganya ……Kaulah sang pemandu hidup dan penuntun jiwa-ku Kedua Orang Tuaku Ayahanda Lili Sukanda dan Ibunda Endang Kustianingsih
…….Pengorbanan Ayahanda dan Ibunda sungguh tiada tara ....(Doamu hidup-ku)
Kedua adikku yang tersayang IGOEN and ANE ……Doa kalian menjadikan semangat hidupku Keluargaku Tersayang di Jember Eyang Samiyono, Om NDOEK, Tante Dre, adikku AUDI dan AURA ………Semangat dan doa kalian memberikan sejuta inspirasi
Special thank’s for my sweetheart “Bintang Firdaus” ……… engkau yang selalu menjadi sumber inspirasi dan telah memberikan arti tersendiri dalam hatiku hingga aku selalu berusaha menjadi seorang yang sabar dan ikhlas dalam menerima segala sesuatu. Akan kuberikan yang terbaik yang aku mampu padamu dan semoga sang pencipta selalu membuatmu dalam keadaan bahagia selamanya
Keluarga kedua-ku di Pemali yang senantiasa berbagi suka dan duka bersama Bapak DR. Ir. Bambang Setiobudi MS., Ibu Sri Sulantari dan Adinda Bunga Candra Kirana .........terima kasih hari-hari dan kebersamaan yang hangat bersama kalian
viii
ix
Partner Penelitian-ku : Ita Daniati, Yeny Indriyati, Mimink, R.P. Danny Martin ………Terima kasih dukungan dan kerjasamanya. Semoga semangat kebersamaan kita tetap terjalin selamanya
Sobat-sobatku Erwin “OGUT”, Mas Wawan, Andi, Hamid, Pee_Man, Holil, Zubed, Erick ………. Makasih dukungan serta Doanya ya!!!
Barang siapa yang menempuh suatu jalan (metode/cara) untuk menuntut ilmu pengetahuan, maka Allah akan memudahkan baginya jalan menuju Surga. (H.R. Muslim) Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah mengetahui apa yang kamu kerjakan.
(Q.S. AlAl-Mujaadilah:11) Diantara tanda-tanda kebahagiaan dan kesuksesan seorang hamba (adalah) semakin bertambah ilmunya maka semakin bertambah pula tawadhu’ (rendah hati) dan sifat kasih sayangnya.
(ibnu Al Qoyyim Al Jausiyah)
(Winston Churchill) ε Impian hanyalah sebuah tanda akan hari esok yang belum pasti, namun sebuah usaha dan berdoa sebagai tanda akan ada keberhasilan untuk hari esok. ε Kita hidup di dunia selagi bisa memberi, lakukanlah dan saya yakin suatu saat pasti kita akan memperoleh balasannya. ε Duduklah bersama orang-orang besar, bertanyalah pada orang-orang pandai, dan bergaullah dengan orang-orang yang cerdik.
(H.R. Tabrani dan Abi Jahiyah) Ilmu yang paling baik ialah yang paling banyak memberikan manfaat kepada pemiliknya. Taqwa kepada ALLAH SWT adalah hasil final ilmu pengetahuan.
(J.L. Basford)
vi
vii
Menyerah dan patah arang bagai berpaling dari sebuah perang yang menuntut perjuangan dan pengorbanan. Bersikaplah sebelum semuanya terlambat, dan keterlambatan seringkali membawa kekecewaan sepanjang masa.
(@rt)
Banyak orang-orang mencapai kebesaran berkat banyaknya kesulitan dan kesukaran yang mereka hadapi. Semak-semak yang terkuat tumbuhnya di atas tanah yang paling keras. Kegelapan mencemerlangkan bintang-bintang dan kesedihan mencemerlangkan manusia. (Burn)
“ENERGY EFFICIENCY of COCONUT PALM SUGAR PROCESSING by USING PRESSURE and TRADITIONAL STOVES” by Femi Kartikawati (001710201125), Agricultural Engineering Department, Faculty of Agricultural Technology,University of Jember.
ABSTRACT Indonesia is one of countries, which potential enough in producing coconut palm sugar. Coconut palm sugar as a product of agro industry has an important role, especially its existence and function, which cannot be replaced by other kinds of sugar in its usage. Coconut sugar is produced with distillation process of the sap of coconut tree (Cocos nucifera Linn). Coconut sap of the infloresence is obtained by tapping the coconut inflorescence. Due to the availability of firewood as a fuel come to be more limited by time, so wood supply representing constraint that will be faced by artisan of coconut palm sugar. Besides, combustion smoke of wood fuel also cause the air pollution to the environment. This research aims are to learn the processing of coconut palm sugar: measure energy efficiency of coconut palm sugar processing by using stove of firewood, pressure stove fuel kerosene; compare the requirement of energy utilization of coconut palm sugar processing from both types of the used fuel. This research is conducted by using 2 factors viz. the processing of coconut palm sugar with traditional stove with volume of coconut sap equal to 150 liters and processing of coconut palm sugar with pressure stove, by volume of the sap of the infloresence as much as 50, 75 and 100 liters. It is evident that the utilization of pressure stove with fuel of kerosene was better, then traditional stove in case of energy efficiency. The energy efficiency of utilization of traditional stove was 1,07%. On the otherhand, the energy efficiency of pressure stove with volume of the sap of the infloresence 50, 75 and 100 liters were 44,5%, 46,3% and 47,9%.
ii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah, rahmah dan hidayah-Nya dan Shalawat serta salam kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah Tertulis dengan judul “Efisiensi Energi Proses Pemasakan Gula Kelapa Menggunakan Kompor Bertekanan Dan Tungku Tradisional”. Karya Ilmiah Tertulis ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Strata Satu (S-1) pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember. Pada kesempatan yang baik ini, dengan penuh rasa hormat dan rendah hati penulis mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak sebagai berikut. 1. Dr. Siswoyo Soekarno, S.TP., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing Utama (DPU), yang telah memberikan arahan kepada penulis, sekaligus sebagai Ketua Tim Penguji. 2. Dr. Ir. Iwan Taruna, M.Eng., selaku Dosen Pembimbing Anggota (DPA I), yang telah memberikan nasehat dan arahan kepada penulis, sekaligus sebagai Tim Penguji Anggota. 3. Ir. Tasliman, M.Eng., selaku Sekretaris Tim Penguji (DPA II), yang telah memberikan arahan dan saran kepada penulis. 4. Ir. Achmad Marzuki Moen’im, MSIE., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember, yang telah memberi ijin serta menyetujui penulisan Karya Ilmiah Tertulis ini. 5. Ir. Siswijanto, MP., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember, yang telah memberikan kemudahan birokrasi dan penggunaan fasilitas dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Askin, S.TP., selaku Dosen Wali, yang telah memberikan nasehat dan arahan kepada penulis. 7. Ir. Pardiono, selaku ADM PTP Nusantara XII, Kebun Kalitelepak, yang telah berkenan
mengijinkan penulis
mengadakan penelitian
pengambilan data di PTP Nusantara XII, Kebun Kalitelepak.
x
dalam
proses
xi
8. Segenap teknisi Laboratorium Alat dan Mesin Pertanian Pak Saguan, Instumentasi Mas Agus, yang telah banyak membantu hingga terselesaikannya penelitian ini. 9. Segenap karyawan dan karyawati Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember, yang telah membantu memperlancar studi ini. 10. Patner kerja : Ita Daniati, Yeny Indriyati, R.P Dany Martin, Tyas dan Overa, terima kasih atas kerjasamanya. 11. Semua teman-teman TEP angkatan dua ribu Herman, Yogi, Badra, Edo, Denny, Agus, Azizah, Juni, Ita Yustina, Munir, Kojek, Ghofur, Bom-bom, Melik, Dimas, Eko, Ema, Hendra, Ian, Heri, Indrawati, Lady, Ipul, Joko, Zulham, Nugrah, Santi, Suko, Sri, Ulil, Tejo,Ivan, Wiwik, Farida, terima kasih atas persahabatan yang terjalin hingga kita bersama-sama dapat berproses menuju kedewasaan. 12. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu kelancaran penulisan Karya Tulis Ilmiah ini. 13. Almamaterku Universitas Jember. Semoga karya ini bisa memberikan manfaat bagi pembaca, walaupun tidak banyak, untuk kepentingan ilmu pengetahuan terutama dalam aplikasi ilmu Teknologi Pertanian. Amin.
Jember, Februari 2005
Penulis
DAFTAR ISI
BAB
Keterangan
Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................
i
ABSTRACT .........................................................................
ii
DOSEN PEMBIMBING......................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN..............................................
iv
ABSTRAK ...........................................................................
v
HALAMAN MOTTO..........................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN...........................................
viii
KATA PENGANTAR .........................................................
x
DAFTAR ISI........................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................
xv
DAFTAR TABEL................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................ xvii DAFTAR NOTASI .............................................................. xviii I
II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...........................................................
1
1.2 Permasalahan..............................................................
3
1.3 Tujuan .........................................................................
3
1.4 Manfaat .......................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kelapa .........................................................................
6
2.1.1 Asal-usul Kelapa ..................................................
6
2.1.2 Karakteristik Tanaman Kelapa .............................
7
2.1.3 Perkembangan Kelapa di Indonesia ......................
8
2.1.4 Gula Kelapa di Indonesia .....................................
10
2.1.5 Proses Pengolahan Gula Kelapa ...........................
11
2.1.6 Mutu Gula Kelapa ................................................
13
xii
xiii
BAB
III
IV
Keterangan
Halaman
2.2 Tungku Masak .............................................................
15
2.2.1 Kayu Bakar ..........................................................
16
2.2.2 Sumber Energi Kayu Bakar ..................................
17
2.3 Kompor dan Tabung Bertekanan yang Digunakan pada Proses Pengolahan Gula Kelapa .......................
17
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian....................................
18
3.2 Alat dan Bahan Penelitian ..........................................
18
3.2.1 Alat......................................................................
18
3.2.2 Bahan...................................................................
18
3.3 Prosedur Pengumpulan data ......................................
19
3.3.1 Jenis dan Sumber data .........................................
19
3.3.2 Metode Pengumpulan Data..................................
19
3.4 Pelaksanaan Penelitian ...............................................
20
3.4.1 Persiapan bahan dan alat .....................................
20
3.4.2 Data pengamatan.................................................
20
3.4.3 Metode analisis data ............................................
23
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Bahan Baku.................................................................
29
4.2 Proses Pengolahan Gula Kelapa.................................
29
4.3 Karakteristik Suhu Pemasakan Nira Kelapa ...........
33
4.4 Energi yang Dibutuhkan pada Proses Pemasakan Nira Kelapa .................................................................
36
4.4.1 Energi yang Dibutuhkan pada Proses Pemasakan Menggunakan Tungku Tradisional .......................
37
4.4.2 Energi yang Dibutuhkan pada Proses Pemasakan Nira Kelapa Menggunakan Kompor Bertekanan...
40
4.4 Efisiensi Energi Pemasakan Nira Kelapa .................
44
xiv
BAB V
Keterangan
Halaman
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ....................................................................
48
5.2 Saran ..............................................................................
48
DAFTAR PUSTAKA............................................................................
50
LAMPIRAN ..........................................................................................
51
DAFTAR TABEL
Tabel
Nama Tabel
Halaman
1.1
Komposisi nutrisi gula kelapa per 100 gram bahan .............
2
2.1
Syarat mutu gula kelapa menurut SII 0268 .........................
15
4.1
Suhu pemasakan nira kelapa menggunakan tungku tradisional dan kompor bertekanan .....................................
33
Kebutuhan bahan bakar untuk proses pemasakan nira kelapa menggunakan kompor bertekanan............................
44
Rata-rata kebutuhan bahan bakar untuk proses pemasakan nira kelapa menggunakan tungku tradisional dan kompor bertekanan ..........................................................................
45
Efisiensi energi pemasakan nira kelapa menggunakan tungku tradisional dan kompor bertekanan..........................
46
4. 2 4.3
4.4
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Nama Gambar
Halaman
3.1
Diagram kerja penelitian..................................................
26
3.2
Diagram kerja pengujian pemasakan nira menggunakan bahan bakar kayu karet ....................................................
27
Diagram kerja pengujian pemasakan nira menggunakan bahan bakar kayu karet ....................................................
28
Grafik hubungan waktu pemasakan nira kelapa dengan suhu pemasakan nira kelapa.............................................
34
Diagram waktu yang digunakan untuk memasak nira kelapa dengan 2 jenis bahan bakar ...................................
35
Grafik konsumsi bahan bakar kayu karet untuk proses pemasakan gula kelapa dengan tungku tradisional ..........
38
Grafik kebutuhan energi bahan bakar kayu karet untuk proses pemasakan nira kelapa dengan tungku tradisional .
39
Grafik konsumsi bahan bakar minyak tanah untuk proses pemasakan gula kelapa dengan kompor bertekanan ........
41
Grafik kebutuhan energi bahan bakar minyak tanah untuk proses pemasakan nira kelapa dengan kompor bertekanan
43
Diagram efisiensi energi pemasakan nira kelapa proses pemasakan nira kelapa menggunakan tungku tradisional dan kompor bertekanan....................................................
47
3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7
L 9.1
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Nama Lampiran
Halaman
Kurva kalibrasi suhu ..................................................
50
Data hasil percobaan proses pemasakan nira kelapa menggunakan tungku tradisional................................
51
Data hasil percobaan proses pemasakan nira kelapa menggunakan kompor bertekanan dengan massa nira sebanyak 50 liter........................................................
55
Data hasil percobaan proses pemasakan nira kelapa menggunakan kompor bertekanan dengan massa nira sebanyak 75 liter........................................................
57
Data hasil percobaan proses pemasakan nira kelapa menggunakan kompor bertekanan dengan massa nira sebanyak 100 liter ......................................................
59
5
Cara menghitung kebutuhan energi bahan bakar ........
62
6
Cara menghitung energi untuk menaikkan suhu nira kelapa (Ep) ................................................................
64
Cara menghitung energi total yang dimanfaatkan nira kelapa (Qp) ................................................................
66
Cara menghitung efisiensi energi pemasakan nira kelapa (%) .................................................................
68
Foto-foto dokumentasi ...............................................
70
2
3
4
7 8 9
xvii
