RANCANG BANGUN ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI TIPE UAP LANGSUNG
SKRIPSI OLEH : OCTO FANDI SINAGA
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI TIPE UAP LANGSUNG
SKRIPSI OLEH : OCTO FANDI SINAGA 100308020/KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
(LukmanAdlin Harahap, STP, M.Si ) Ketua
(Adian Rindang STP, M.Si) Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini. skripsi ini berjudul “Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung)” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan studi di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Lukman Adlin STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Ibu Adian Rindang STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Februari 2015
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Octo Fandi Sinaga : Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri (Tipe Uap Langsung). Dibimbing oleh Lukman Adlin Harahap dan Adian Rindang.. Penyulingan merupakan salah satu cara untuk mengambil minyak atsiri yang terdapat pada daun, salah satu contohnya adalah daun cengkeh. Daun cengkeh memiliki kadar minyak yang cukup tinggi dengan kandungan euganol yang dapat mencapai 85%.
Proses pengolahan pascapanen bertujuan agar hasil pertanian memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, menguji serta menganalisis nilai ekonomis alat penyuling minyak atsiri. Parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, efisiensi alat dan analisis ekonomi. Dari hasil penelitian diperoleh kapasitas efektif alat sebesar 3,88 ml/jam. Analisis ekonomi dari tahun pertama sampai tahun kelima berturut-turut yaitu Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml dan Rp. 776,55/ml. Nilai titik impas (BEP) dari tahun pertama sampai tahun kelima sebanyak 247,17 ml/tahun, 133,02 ml/tahun, 95,16 ml/tahun, 76,27 ml/tahun dan 64,95 ml/tahun. Net present value (NPV) 6% adalah Rp. 12.060.105 Sedangkan NPV 8% adalah Rp. 10.793.704,29 dan Internal rate of return alat ini adalah sebesar 27,04%. Kata kunci: daun cengkeh, penyulingan, mesin
ABSTRACT Octo Fandi Sinaga : design construction of patchouli oil direct steam distillation type. Supervised by Lukman Adlin Harahap and Adian Rindang. Distillation is one of the ways to take up patchouli oil that contained in the leaves, the example is leaf clovers. Leaf clovers has the high oil content with euganol that reaches of 85%. The postharvest processing’s purpose is to make the agricultural product have a higher economic value compared to the product without processed. The purpose of this research was to design, build, test and analyze the economic value of patchouli oil direct steam distillation type. The parameters observed were effective capacity,efisiensy and economic analysis. Based on this research, it were summarized that the effective capacity of the equipment was 13,33 ml/hour. Economic analysis, basic costs for the first to the fifth year was Rp. 1.054,77/ml, Rp. 880,48/ml, Rp. 822,67/ml, Rp. 793,82/ml and Rp. 776,55/ml. Break even point (BEP) for the first to the fifth year was 247,17 ml/year, 133,02 ml/year, 95,16 ml/year, 76,27 ml/year and 64,95 ml/year. Net present value (NPV) 6% was Rp. 12.060.105 whereas NPV 8% was Rp. 10.793.704,29 and Internal rate of return this equipment was 27,04%. Keywords : leaf clovers, distillation, machine
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR ....................................................................................... i DAFTAR TABEL ............................................................................................. ii DAFTAR ISI ..................................................................................................... iii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... v PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ............................................................................................... 3 Manfaat Penelitian ............................................................................................. 3 TINJAUAN PUSTAKA Minyak Atsiri..................................................................................................... 4 Cengkeh............................................................................................................. 5 Bahan Logam Yang Digunakan ......................................................................... 7 Tekanan dan Uap .............................................................................................. 8 Cara Umum Penyulingan Minyak Atsiri ............................................................ 9 Penyulingan Tanaman Penghasil Minyak Atsiri .................................................11 Heat Exchanger (HE) ........................................................................................12 Kandungan yang Terdapat Pada Minyak Atsiri ..................................................15 Kandungan Kimia Minyak Atsiri Pada Daun Cengkeh .......................................17 Rendemen dan Lama Penyulingan .......................................................................18 METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................19 Bahan dan Alat ..................................................................................................19 Metodologi Penelitian ........................................................................................19 Persiapan Bahan ................................................................................................19 Perancangan Alat ...............................................................................................20 Komponen Alat ..........................................................................................20 Pembuatan Alat ..........................................................................................22 Prosedur Penelitian .....................................................................................23 Parameter yang Diamati .....................................................................................23 Kapasitas Efektif Alat .................................................................................23 Rendemen...................................................................................................24 Efisiensi Alat ..............................................................................................24 Analisis Biaya ....................................................................................................25 Biaya Tetap .................................................................................................25 Biaya Tidak Tetap .......................................................................................26 Break Event Point (BEP) ............................................................................27 Net Present Point (NPV) .............................................................................27 Internal Rate Of Return (IRR).....................................................................28
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap Langsung ................................. 30 Pemilihan Bahan .................................................................................... 31 Dimensi Alat.......................................................................................... 32 Proses Penyulingan ................................................................................ 32 Kapasitas Efektif Alat ............................................................................ 33 Rendemen Minyak ................................................................................. 35 Heat Exchanger ..................................................................................... 36 Efisiensi Aalat ....................................................................................... 37 Analisis Ekonomi .................................................................................. 38 Break Event Point .................................................................................. 39 Net Present Value ................................................................................. 40 Internal Rate of Return .......................................................................... 41 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan............................................................................................ 42 Saran .................................................................................................... 43 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Hal
Koefisien Heat Transfer di Kondensor ..................................................... 14 Hasil penyulingan Daun Cengkeh ............................................................ 33 Berat Minyak Daun Cengkeh Hasil Penyulingan ...................................... 35 Suhu Dalam Kondensor ............................................................................ 36 Energi Dalam Heat Transfer..................................................................... 36 Biaya Pokok Penyulingan Daun Cengkeh ................................................. 38 Break Event Point (BEP) Alat Penyuling Minyak Atsiri ........................... 39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Hal 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Minyak Atsiri ................................................................................. 4 Cengkeh ......................................................................................... 6 Alat Penyulingan Tipe Rebus ........................................................ 10 Alat Penyulingan Tipe Kukus ........................................................ 10 Alat Penyulingan Tipe Uap Langsung ........................................... 10 Grafik Biaya Pokok Alat Penyuling Minyak Atsiri ........................ 39 Grafik Break Event Point (BEP) Alat Penyuling Minyak Atsiri ..... 40
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Hal Flow Chart Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 46 Kapasitas Efektif Alat .......................................................................... 48 Rendemen Minyak Daun Cengkeh ....................................................... 49 Perpindahan Panas ............................................................................... 50 Efisiensi Alat ....................................................................................... 52 Analisis Ekonomi ................................................................................. 53 Break Even Point ................................................................................. 55 Net Present Value ................................................................................ 56 Internal Rate of Return......................................................................... 58 Gambar Daun Cengkeh ........................................................................ 60 Gambar Alat ........................................................................................ 61 Gambar Teknik Alat Penyuling Minyak Atsiri ..................................... 64
Universitas Sumatera Utara
