Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
ANALISA HASIL CRACKED MIXTURE pada ALAT PEMECAH BIJI (RIPPLE MILL) KELAPA SAWIT KAPASITAS 250 KG/JAM Mahyunis ST, MT1, Arnold PG Lbn Gaol, ST2, Rayi Hidayah Lestari3 Program Studi Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Agrobisnis Perkebunan
RINGKASAN Analisa cracked mixture pada alat pemecah biji sawit (ripple mill) bertujuan untuk mengetahui alat ripple mill bekerja dengan ,maksimal. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengukuran biji sawit sebelum masuk ke ripple mill, menghitung hasil cracked mixture pada ripple mill, menganalisa persentase biji utuh dan biji pecah. Efisiensi yang didapat untuk ukuran biji besar adalah 60,54%, biji sedang 68,57%, dan biji kecil 27,46%. Dari hasil yang didapat efisiensi paling tinggi terdapat pada biji sedang dan efisiensi yang paling rendah terdapat pada biji kecil, hal ini disebabkan oleh ukuran biji yang akan dipecah bervariasi dari ukuran biji dan ketebalan cangkang. Kata kunci: ripple mill, cracked mixture, efisiensi dan biji.
1 2
Dosen Pembimbing Dosen Pembimbing 17
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Tandan buah segar (TBS) yang diolah di pabrik kelapa sawit (PKS) menghasilkan dua produk yaitu crude palm oil (CPO) dan palm kernel oil (PKO), tetapi dari kedua produk tersebut terdapat perbedaan angka rendemen sangat jauh berbeda. Dimana rendemen CPO selalu menjadi rendemen primer, sedangkan rendemen PKO selalu menjadi rendemen sekunder. Padahal jika rendemen pada inti (kernel) dapat ditingkatkan lagi, maka akan menambah keuntungan bagi perusahaan. Inti (kernel) utuh adalah salah satu penentu kualitas untuk menghasilkan minyak inti sawit yang berkualitas, maka digunakan alat atau mesin pemecah biji yang berfungsi untuk memisahkan cangkang dengan inti. Proses pemisahan ini berlangsung pada alat ripple mill (alat pemecah biji). Inti sawit yang utuh dari hasil pemecahan di ripple mill adalah tolak ukur keberhasilan kerja ripple mill, karena semakin banyak inti utuh maka losses inti sawit semakin kecil. Untuk mengetahui alat ripple mill bekerja dengan maksimal atau tidak, maka perlu dilakukan pengecekkan pada hasil keluaran pada hasil keluaran ripple mill yaitu cracked mixture. Data percobaan dan analisa yang akan dilakukan menggunakan metode pengukuran secara experimental. Data-data tersebut dapat dituangkan dalam bentuk grafik dan tabel untuk menunjukkan persentase kinerja alat ripple mill.
B. Rumusan Masalah Hal yang menjadi rumusan masalah dipenelitian ini adalah bagaimana efisiensi (kemampuan kerja alat) dapat tercapai secara maksimal. Untuk menghindari banyaknya biji utuh dan biji pecah yang gagal terpecah di ripple mill. Maka dilakukan salah satu tindakan untuk mengukur tingkat keberhasilan dari proses ripple mill. Jika berhasil terealisasi maka proses pemecahan yang terjadi akan sesuai dengan harapan. C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini antara lain adalah mampu menganalisa hasil cracked mixture pada alat pemecah biji menggunakan metode experimental. II. TINJAUAN PUSTAKA Pabrik Kelapa Sawit stasiun biji merupakan stasiun akhir untuk memperoleh inti sawit. Biji yang didapat dari pemisahan biji dan ampas (depericarper) dikirim ke stasiun ini untuk diperam, dipecah, dipisahkan antara inti dan cangkang. Inti dikeringkan sampai batas yang ditentukan, dan cangkang dikirim kepusat pembangkit tenaga sebagai bahan bakar. Proses pemecahan nut pada pabrik kelapa sawit merupakan suatu proses yang sangat berpengaruh untuk keberhasilan pengolahan inti pada pabrik kelapa sawit. Ripple mill adalah alat untuk memecahkan biji, pada ripple mill terdapat rotor bagian yang berputar pada ripple plate bagian yang diam. biji masuk diantara rotor dan ripple plate
18
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari inti Oleh karena itu sangat diperlukan ketelitian untuk dapat menganalisa, memilih dan menggunakan alat yang efektif didalam prosesnya untuk mendapati biaya olah yang optimal dengan kinerja yang bagus sehingga dapat menjadi masukan yang bagus pada pabrik kelapa sawit. Alat yang efektif dapat dilihat dari sisi perawatan, biaya operasi, kemudahan dalam proses kinerjanya. Menurut sukrisno widyotomo (2010) di jurnal yang berjudul Evaluasi Kinerja Mesin Pengupas Kulit Buah Kopi Basah Tipe Silinder Horizontal menyebutkan bahwa, kulit buah basah dipisahkan dari komponen biji kopi berkulit cangkang karena adanya gaya gesek dan pengguntingan yang berlangsung di dalam celah di antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Rotor memiliki permukaan yang bertonjolan atau bergelembung (buble plate) yang dibuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Wintgens, 2004). Palisu (2004) melaporkan bahwa pengupasan kulit buah kopi dengan menggunakan poros pengupas berbentuk persegi enam dan jarak celah 3 mm akan memberikan hasil pengupasan yang lebih baik jika dibandingan dengan cara ditumbuk. Amelia et al. (1998) melaporkan bahwa pengupasan kulit buah kopi arabika berukuran antara 7-9 mm dengan menggunakan mesin pengupas kulit buah tipe silinder tunggal dan jarak celah kurang dari 3
mm akan diperoleh 60% buah kopi terkelupas, dan jumlah biji pecah tidak lebih dari 1%. Sedangkan Tamrin (2010) di jurnal yang berjudul Pengembangan Alat Pengupas Kulit Polong Kacang Tanah Tipe Piring menyebutkan bahwa untuk memperkecil tingkat kerusakan biji, maka pengupasan kulit harus dilakukan pada keadaan kadar air biji kacang tanah 8-16%. Kadar air akan mempengaruhi sifat fisik kacang tanah antara lain panjang, ketebalan, diameter, kerapatan, koefisien gaya gesek dan tingkat kerapuhan. Anifah dan Hafifah (2008) telah melakukan penelitian untuk merancang bangun dan melakukan uji performansi mesin pengupas kulit kacang tanah. Alat dirancang untuk mengupas kulit dan memisahkan kulitnya serta mensortasi biji kacang tanah berdasarkan ukuran. Prinsip pengupasan yang diterapkan adalah tekanan dan gesekan, unit pengupas berupa silinder berputar dan landasan, kulit dengan biji dipisahkan menggunakan kipas. Unit sortasi berupa ayakan bertingkat. Secara keseluruhan, mesin terdiri dari bagian hopper, unit pengupas, kipas, saluran pengeluaran kulit, pengayak, saluran pengeluaran biji ukuran besar, saluran pengeluaran biji ukuran kecil, rangka, motor listrik 2 Hp dan Vbelt. Uji performansi alat dilakukan dengan variasi kecepatan putaran silinder pengupas (168, 192, dan 223 rpm). Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada selang kecepatan putaran 168 sampai dengan 223 rpm, kapasitas mesin dan efisiensi
19
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
pengupasan berbanding lurus dengan inti terpisah dari cangkang. Biji kecepatan putaran silinder pengupas. yang masuk melalui rotor akan Kapasitas input mesin dan efisiensi mengalami gaya sentrifugal pengupasan pada masing-masing (menjauhi pusat putaran) sehingga kecepatan putaran 168, 192, dan 223 biji keluar dari rotor dan terbanting rpm adalah 671 Kg/jam efisiensi dengan kuat yang menyebabkan 81,9 persen, 808 Kg/jam efisiensi cangkang pecah. Cangkang dan inti 82,1%, dan 1061 Kg/jam efisiensi yang sudah terpisah diangkut oleh 84,9%. cracked mixture coveyor lalu Alat pengupas dengan cracked mixture elevator dan diolah kapasitas skala menengah untuk proses berikutnya untuk dikembangkan alat pengupas tipe mendapatkan inti kelapa sawit. piring dengan mekanisme kerja Bahan yang akan masuk ke tekanan dan gesekan. Alat ini ripple mill adalah biji (nut), yang mempunyai dua piring yaitu piring berada di nut hopper lalu akan bagian atas disebut landasan karet masuk ke ripple mill diantara rotor dan piring bagian bawah disebut bar dan stator, karena putaran maka landasan pengupas. Landasan karet nut akan pecah. Hasil pemecahan terbuat dari kayu yang dilapisi karet ripple mill disebut cracked mixture, dan landasan pengupas terbuat dari cracked mixture terdiri dari material jeruji besi behel dengan jarak antar berat yaitu kernel dan whole nut, besi 10 mm. Dengan menggunakan material sedang yaitu broken kernel jenis landasan tersebut, diharapkan dan half nut, serta material ringan efisiensi pengupasan melebihi 90%. yaitu shell. Proses pemecahan biji Ripple mill sendiri terdapat sawit dapat dikaji dengan metode rotor bagian yang berputar pada proses tekan statis dan tekan Ripple Plate bagian yang diam, biji dinamis. masuk diantara rotor dan ripple plate Untuk menghitung biji utuh sehingga saling berbenturan dan dan pecah dapat menggunakan memecahkan cangkang dari inti. persamaan sebagai berikut: Biji dari nut silo masuk ke ripple mill untuk dipecah sehingga Efisiensi = ( × 100%) − 100………………………..I
Dimana: m1 = berat biji utuh (gram) m2 = berat biji pecah (gram) m3 = berat sample (gram) III. METODE PENELITIAN Penelitian ini berlangsung metode yang dilakukan adalah experimental dengan pembuatan ripple mill mini kapasitas 250 kg/jam. Yang menjadi tolak ukur
penelitian ini adalah ripple mill yang ada pada PKS. Eksperirnental dilakukan dengan menempuh langkah-langkah seperti berikut :
20
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
1.
Melakukan kajian secara induktif yang berkait erat dengan permasalahan yang hendak dipecahkan. 2. Mengidentifikasi masalah. 3. Melakukan studi literatur dan beberapa sumber yang relevan, memformulasikan hipotesis penelitian, menentukan variabel, dan merumuskan definisi operasional dan definisi istilah. 4. Membuat rencana penelitian yang didalamnya mencakup kegiatan: a. Mengidentifikasi variabel luar yang tidak diperlukan, tetapi memungkinkan terjadinya kontaminasi proses eksperimen. b. Menentukan cara mengontrol. c. Memilih rancangan penelitian yang tepat. d. Menentukan populasi, memilih sampel yang mewakili serta memilih sejumlah subjek penelitian. e. Membagi subjek dalam kelompok kontrol maupun kelompok eksperimen. f. Membuat instrumen, memvalidasi instrumen dan melakukan studi pendahuluan agar diperoleh instrumen yang memenuhi persyaratan untuk mengambil data yang diperlukan. g. Mengidentifikasi prosedur pengumpulan data. dan menentukan hipotesis. Penelitian ini dilaksanakan dengan cara sebagai berikut 1. Mengukur biji sawit pada ripple mill yang dirancang dengan cara pengukuran biji sawit
2.
3.
berdasarkan besar, sedang, dan kecil sebelum masuk ke ripple mill dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. Menimbang biji sawit sebanyak 1 kg. b. Menyortir biji sawit berdasarkan ukuran (besar, sedang, kecil), biji pecah (besar, sedang, kecil), inti utuh, inti pecah, cangkang, dan sampah. c. Menghitung jumlah biji sawit yang sudah disortir dalam 1 kg. d. Mengambil enam buah biji dari setiap sample berdasarkan ukuran. e. Menguji ketahanan biji menggunakan mesin uji tekan (rockwell hardness test) dan mengukur besar inti dari ukuran besar, sedang, kecil menggunakan jangka sorong. f. Mencatat hasilnya. Menghitung hasil cracked mixture pada ripple mill yang dirancang dengan pengukuran biji pecah dan biji utuh setelah keluar dari ripple mill yang dilakukan sebanyak 20 kali agar data yang didapat akurat dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. Menimbang cracked mixture sebanyak 400 gram. b. Menyortir cracked mixture berdasarkan biji utuh, biji pecah. c. Mengukur dimensi biji utuh. d. Menimbang kembali biji utuh dan biji pecah. e. Mencatat hasilnya. Menganalisa persentase biji utuh dan biji pecah hasil keluaran dari
21
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
ripple mill yang berguna untuk memperbaiki mutu inti sawit dan meningkatkan rendemen inti sawit. Pengambilan sample dilakukan secara random karena sample yang akan diteliti relative homogen dan tersebar merata diseluruh populasi. Pengambilan sample dapat dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut: a. Menentukan populasi. b. Menentukan ukuran populasi. c. Menentukan bentuk sampling dan susun sampling secara lengkap. d. Menentukan ukuran sample melalui perhitugan tertentu.
e.
Ukuran ini ditentukan berdasarkan aspek statistic oleh bentuk parameter (frekuensi, rata-rata, atau proporsi), teknik sampling yang digunakan, tujuan penelitian, sifat penelitian, kedalaman analisis, variabilitas variable yang diteliti, serta batas kesalahan dan derajat kepercayaan. Memproses yang melibatkan kerangka sampling yang kecil bisa dilakukan dengan cara undian.
pemecahan biji sawit. Hasil keluaran dari proses tersebut diambil 20 sampel dengan berat tiap sampel 400 gr, pengambilan sampel dilakukan secara acak.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan mengunakan metode pengukuran dengan kapasitas olah 8 kg per 2 menit untuk satu kali proses
Dimensi Biji Besar, Sedang dan Kecil Diameter Biji besar(cm)
Panjang & Diameter (cm)
4,5 4
Panjang Biji besar(cm)
3,5 3
Diameter Biji sedang (cm)
2,5 2
Panjang Biji sedang (cm)
1,5 1
Diameter Biji kecil (cm)
0,5 0
Panjang Biji kecil (cm) 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sampel Gambar 2. Grafik dimensi biji besar, sedang dan kecil biji sedang dan biji kecil dengan sampel sebanyak 10, diperoleh Hasil yang ditunjukkan pada panjang biji besar dapat mencapai gambar 2. grafik dimensi biji besar, 22
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
3,91 cm, diameter 2,09, pada biji sedang dapat mencapai panjang 3,22
Persentase
cm, diameter 1,90 cm, sedangkan pada biji kecil mencapai panjang
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
2,12 cm dan diameter 1,35. Ukuran biji bervariasi dikarenakan pengambilan sampel pada saat panen puncak dan kondisi buah bagus dengan curah hujan yang cukup.
Gabungan Persentase Biji Besar, Biji Sedang, dan Biji Kecil
Biji Besar Biji Sedang Biji Kecil
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Gambar 3. Grafik Gabungan Persentase Biji Besar, Sedang, dan Kecil Hasil yang ditunjukkan pada gambar 3. grafik gabungan persentase biji besar, sedang, dan kecil dengan sampel sebanyak 20 dapat kita analisa pada biji besar efisiensi tertinggi mencapai 72,02%, pada biji sedang efisiensi tertinggi mencapai 80,68%, perlakuan pada kedua ukuran biji tersebut menggunakan ripple bar. Sedangkan pada biji kecil efisiensi tertinggi mencapai 37,42%, perlakuan pada
biji ukuran kecil menggunakan ripple plate. Hal ini disebabkan biji kecil lolos pada perlakukan dengan menggunakan ripple bar, sedangkan pada perlakuan mengunakan ripple plate biji ukuran kecil terjebak disela-sela gerigi ripple plate sehingga ketika rotor berputar terjadi proses pemecahan dan mengakibatkan biji yang berukuran kecil pecah.
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa variasi bentuk biji yang akan dipecah oleh alat pemecah biji sawit, mempengaruhi persentase biji sawit utuh dan biji sawit pecah. Dari data percobaan experimental hasil pemisahan yang diuji melalui alat
pemecah biji sawit menunjukkan bahwa: Hasil yang didapat dari percobaan experimental adalah ukuran rata-rata dimensi biji besar adalah diameter 1,86 cm dan panjang 3,27 cm. Ukuran rata-rata dimensi biji sedang adalah diameter 1,48 cm dan panjang 2,69 cm. Ukuran ratarata dimensi biji kecil adalah
23
Jurnal Penelitian STIPAP Vol.6 No.1 Juni 2015 ISSN:2086-6194
diameter 1,225 cm dan panjang 1,986 cm. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji besar adalah 60,544%. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji sedang adalah 68,565%. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji kecil adalah 27,463%. Dapat dilihat dari percobaan experimental efisiensi alat tidak tercapai dikarenakan disain alat yang perlu disempurnakan dan kinerja alat yang perlu ditingkatkan. B. Saran 1. Disarankan jika terdapat banyak biji ukuran kecil pada hasil grading maka sebaiknya digunakan ripple plate pada ripple mill, sehingga persentase biji utuh dan biji pecah dapat diminimalisir. 2. Diharapkan dilakukan penelitian selanjutnya untuk menganalisa biji dari varietas lain, dan alat pemecah biji lebih disempurnakan baik dari bentuk dan kinerja alat. 3. Diharapkan peneliti selanjutnya dapat menganalisa dengan kondisi biji yang segar, tidak menginap (bermalam) karena jika menginap kondisi biji akan berjamur dan dapat merusak mutu dari kernel itu sendiri. Dan dapat mengakibatkan data yang didapat tidak valid, peneliti selanjutnya harus menghasilkan data yang akurat.
Data praktek kerja lapangan I PMKS SINAR GUNUNG SAWIT RAYA. 2012. Tapanuli Tengah.
Malangyudo A dan Krisdwiarto A. 2011. Teknologi Pengolahan Inti Sawit. Tamrin. 2010. Pengembangan Alat Pengupas Kulit Polong Kacang Tanah Tipe Piring. Teknologi Pertanian. 11: 170-176. Hanifah U dan Afifah. 2008. Pengaruh Kecepatan Putaran Silinder Pengupas Kulit Kacang Tanah. Prosiding. Seminar Nasional Teknik Kimia 2008 Universitas Katolik Parahyangan, 28 April 2008. W. Sukrisno. 2010. Evaluasi Kinerja Mesin Pengupas Kulit Buah Kopi Basah Tipe Silinder Horizontal. Enjiniring Pertanian.20: 27-38.
DAFTAR PUSTAKA Naibaho, Ponten.1998.Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan. PPKS Medan.
18