Studi Pengupasan Kulit Singkong Dengan Pisau Melingkar

SKRIPSI

Studi Pengupasan Kulit Singkong Dengan Pisau Melingkar

OLEH: SYARIF UBAIDILLAH F14050891

2009 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Studi Penggupasan Kulit Singkong Dengan Pisau Melingkar

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh : SYARIF UBAIDILLAH F14050891

2009 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Studi Pengupasan Kulit Singkong Dengan Pisau Melingkar SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh : SYARIF UBAIDILLAH F14050891 Tanggal lulus: Bogor, Menyetujui:

Ir. Agus Sutejo, M.Si Pembimbing Akademik Mengetahui,

Dr. Ir. Desrial, M. Eng Ketua Departemen Teknik Pertanian

Syarif Ubaidillah. F14050891. Studi Pengupasan Kulit Singkong Dengan Pisau Melingkaar. Di bawah bimbingan: Ir. Agus Sutejo. M.Si. 2009.

Ringkasan  Negara Indonesia kaya akan hasil pertanian yang dapat dijadikan sebagai makanan pokok (makanan yang memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi). Makanan pokok tersebut antara lain padi, singkong, jagung, sagu dan lain-lain. Saat ini, makanan pokok masyarakat indonesia adalah padi atau beras, padahal masih banyak makanan pokok lainnya yang kurang termanfaatkan. Masyarakat Indonesia perlu melakukan penganekaragaman pangan supaya tidak kebingungan mengganti makanan pokok dengan tanaman pangan lainnya apabila terjadi kondisi kekurangan persediaan tanaman padi di Indonesia. Salah satu tanaman pangan yang dapat menggantikan beras adalah singkong, karena kandungan gizi singkong hampir mendekati kandungan gizi beras. Singkong mempunyai kulit yang terdiri dari dua lapis yaitu kulit luar dan kulit dalam. Antara kulit dalam dan daging singkong terdapat lapisan kambium. Dalam pemanfaatannya, kulit luar dan dalam singkong harus dikupas terlebih dahulu karena hanya bagian daging buah singkong yang banyak kandungan karbohidrat sehingga dapat dimanfaatkan sebagai makanan pokok. Proses pengupasan kulit singkong merupakan tahapan penting yang perlu dilakukan untuk dapat memanfaatkan tanaman singkong. Hingga saat ini pengupasan singkong masih dilakukan secara manual dengan tangan. Untuk itu penulis melakuan studi konsep tipe pengupasan kulit singkong. Dan diharapkan dari studi konsep tipe pengupasan ini dapat muncul suatu alat pengupas singkong di kemudian hari. Dalam melakukan perancangan alat pengupas kulit singkong perlu diketahui beberapa kendala yang terdapat dalam perancangan, yaitu kondisi fisik dari singkong yang memiliki diameter berubah-ubah dan cenderung tidak beraturan. Oleh karena kondisi dari singkong yang seperti itu maka penulis melakukan pembatasan masalah yang berupa penyamaan diameter singkong sehingga singkong yang digunakan berdiamater tertentu dan panjang tertentu. Sebelum melakukan rancang bangun alat perlu diketahui karakteristik dan sifat bahan yang akan digunakan. Umbi singkong secara kasar terdiri dari kulit dan daging buah. Bagian singkong yang bermanfaat untuk diolah adalah daging buah sehingga bagian kulit perlu dihilangkan. Bentuk fisik umbi singkong memiliki bentuk lonjong dengan diameter yang berubah-ubah. Umbi singkong memiliki diameter 2 – 8 cm dan panjang antara 10 – 50 cm. Kulit singkong merupakan kortex sehingga lapisan ini saling terikat dan keras. Dalam penelitian ini penulis melakukan perancangan konsep alat pengupas singkong dan kemudian dilakukan penelitian pendahuluan atau percobaan pendahuluan untuk menguji fungsional konsep alat tersebut. Apabila konsep tersebut gagal akan dilakukan perancangan konsep lain dan dilakukan penelitian pendahuluan kembali hingga menemukan konsep perancangan yang berhasil dalam penelitian pendahuluan.

Konsep yang telah dirancang dalam rancang bangun alat pengupas kulit singkong terdapat 4 macam konsep. Konsep alat tersebut antara lain : - Alat pengupas singkong dengan menggunakan dua silinder - Alat pengupas singkong dengan menggunakan satu silinder - Alat pengupas singkong dengan menggunakan tabung berduri - Alat pengupas singkong dengan pisau melingkar Setelah dilakukan penelitian pendahuluan terhadap keempat konsep tersebut konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau pemutar adalah konsep yang berhasil memisahkan kulit dengan daging buah sehingga konsep alat inilah yang akan dirancang bangun. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar terdiri dari pipa, pisau dan kayu pendorong. Dalam pendekatan desain diperoleh besar diameter dalam pipa sebesar 46 mm dan jumlah pisau sebanyak 11 buah. Kemudian penulis segera melakukan rancang bangun alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar. Setelah alat jadi segera dilakukan uji fungsional sederhana untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat. Karena dalam uji fungsional sederhana didapat beberapa kekurangan maka penulis melakukan beberapa modifikasi alat. Namun modifikasi alat ini tidak memperoleh hasil yang diharapkan sehingga penulis menyatakan bahwa konsep alat yang tepat adalah konsep pertama tanpa modifikasi. Analisis data dilakukan untuk menentukan besar diamater singkong yang tepat yang dapat digunakan pada alat pengupas kulit singkong tipe melingkar. Setelah ditemukan diameter yang tepat kemudian dicari besar rendemen dari penggunaan alat pengupas kulit singkong ini. Setelah dilakukan percobaan besar diameter singkong yang cocok adalah sebesar 37 mm. Dan berdasarkan uji fungsional diperoleh hasil rendemen sebesar 75.46 %.

RIWAYAT HIDUP  Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Januari 1987 dengan nama lengkap Syarif Ubaidillah. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari ayah A. Isa Anshori dan ibu Ummi Nurhanik. Penulis memulai pendidikan di TK Mardisiwi Bukit Duri, Tebet, Jakarta Selatan selama satu tahun, pada tanggal 1992-1993. Kemudian melanjutkan Pendidikannya di SD Negeri 03 pagi Bukit Duri, Tebet, Jakarta Selatan pada tahun 1993-1999, di SLTP Negeri 115 Tebet Jakarta Selatan pada tahun 1999-2002, dan di SMU Negeri 28 Jakarta pada tahun 2002-2005. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2005 dan masuk pada Depertemen Teknik Pertanian pada tahun 2006 dengan sistem Mayor-Minor. Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di beberapa kepanitiaan acara yang diadakan oleh BEM KM IPB dan juga oleh HIMATETA IPB. Pada tahun 2008, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di Pusat Penelitian Teh dan Kina (PPTK) Gambung, Jawa Barat dengan judul ASPEK KETEKNIKAN PADA PROSES PRODUKSI DAN BUDIDAYA TEH HIJAU DI PUSAT PENELITIAN TEH DAN KINA (PPTK). Penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsi dengan judul STUDI PENGUPASAN KULIT SINGKONG DENGAN PISAU MELINGKAR pada tahun 2009.

KATA PENGANTAR

Alhamdulilah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat yang Maha Kuasa, Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan kekuatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul “Studi Pengupasan Kuit Singkong Dengan Pisau Melingkar” sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Selama melakukan kegiatan penelitian dan penyusunan laporan skripsi ini, telah banyak pihak yang memberikan bantuan kepada penulis, sehingga dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Agus Sutejo, M. Si sebagai Pembimbing Akademik, atas semua masukan dan bimbingan serta perhatiannya selama pelaksanaan Praktek Lapangan dan penulisan laporan. 2. Prof. Dr. Ir. Kudang Boro Seminar, M.Sc dan Dr. Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr sebagai dosen penguji dalam ujian tugas akhir ini dan atas segala saran dan masukan dalam skripsi ini. 3. Seluruh keluargaku yang tercinta yang telah memberikan keceriaan dan kebahagiaan selama ini. Terutama untuk ibu, makasih atas doanya selama ini. 4. Seluruh dosen, staf dan karyawan departemen TEP yang telah membantu kelancaran studi dan penelitian. 5. Elenur Dwi Anbiana, Andrie Bahar, Aditya Prayoga dan temen-teman kontrakan (Eka Chandra Prasetiawan, Ahmad Rifqi Fauzi, Irvan Harimena, Mgs Zulhafiz, dan Bhaskoro Dwi Widianto) atas kehadirannya selama ini sehingga penulis dapat tetap semangat dalam malakukan penelitian ini. 6. Teman-teman mahasiswa Lab “Ergo” serta seluruh teman-teman Departemen Teknik Pertanian angkatan 42 yang telah mendukung dan membantu kelancaran penelitian.

i

7. Elen dan Andri atas bantuannya dalam melakukan pengambilan data yang telah dilakukan. 8. Dan semua pihak terkait yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang juga membantu kelancaran penelitian ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa yang akan datang. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bogor, September 2009

Penulis

ii

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR ............................................................................................. i  DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii  DAFTAR TABEL ................................................................................................... v  DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi  DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii  I. 

PENDAHULUAN ................................................................................... 1  1.1.  Latar Belakang.......................................................................................... 1  1.2.  Permasalahan ............................................................................................ 2  1.3.  Tujuan ....................................................................................................... 3  1.4.  Batasan Masalah ....................................................................................... 3 

II. 

TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 4 

2.1.  Botani Singkong ....................................................................................... 4  2.2.  Karakteristik Tanaman Singkong ............................................................. 4  2.3.  Umbi Singkong........................................................................................ 5  2.4.  Budidaya Singkong .................................................................................. 6  2.5.  Proses Pasca Panen dan Pengolahan Hasil Singkong............................... 8  2.6.  Proses Pengupasan.................................................................................... 9  III. 

METODOLOGI PENDAHULUAN ...................................................... 10 

3.1.  Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 10  3.2.  Bahan dan Alat ....................................................................................... 10  3.3.  Prosedur Penelitian ................................................................................. 11  IV. 

PENDEKATAN PERENCANAAN ...................................................... 15 

4.1.  Alat pengupasan singkong tipe dua silinder. .......................................... 15  4.2.  Alat pengupas singkong dengan satu silinder ........................................ 18  4.3.  Alat pengupas kulit singkong tipe tabung berduri.................................. 20  4.4.  Pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar ....................................... 22  V. 

HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 25 

5.1.  Perancangan Konsep Alat Pengupas Kulit Singkong............................. 25  5.2.  Pendekatan Desain.................................................................................. 26  5.3.  Pisau melingkar ...................................................................................... 27  5.4.  Kayu pendorong ..................................................................................... 27  iii

5.5.  Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Singkong Tipe Pisau Melingkar ............................................................................................... 30  5.6.  Analisis data ........................................................................................... 34  5.7.  Analisis Gaya ......................................................................................... 36  VI. 

KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 40 

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 42  LAMPIRAN .......................................................................................................... 43 

iv

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Komposisi singkong (ubi kayu) ................................................................ 1  Tabel 2. Varietas unggul ubi kayu atau singkong ................................................... 5  Tabel 3. Penentuan jarak antar potongan pada konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar. ................................................................. 23  Tabel 4. Data hasil pengukuran rendemen pengupasan menggunakan pisau melingkar .................................................................................................. 35  Tabel 5. Data hasil pengukuran rendemen pengupasan secara manual ................ 36  Tabel 6. Data hasil pengukuran gaya .................................................................... 39 

 

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Lapisan Umbi singkong ........................................................................ 6  Gambar 2. Diagram alir beberapa pengolahan pasca panen singkong.................... 9  Gambar 3. Diagram Tahapan Rancang Bangun Alat ............................................ 11  Gambar 4. Desain rancangan bentuk silinder pada konsep alat pengupas singkong tipe dua silinder ......................................................................... 16  Gambar 5. Desain pisau pembuka pada konsep alat pengupas kulit singkong tipe dua silinder ......................................................................................... 16  Gambar 6. Analisis pisau pembuka dengan obenk minus (-)................................ 17  Gambar 7. Desain konsep rancangan alat pengupas kulit singkong tipe satu silinder ....................................................................................................... 19  Gambar 8. Alat percobaan pendahuluan konsep alat pengupas singkong tipe satu silinder ............................................................................................... 19  Gambar 9. Desain konsep alat pengupas singkong tipe tabung berduri ............... 21  Gambar 10. Alat sederhana penelitian pendahuluan alat pengupas kulit singkong dengan tabung berduri ............................................................... 22  Gambar 11. Hasil penelitian pendahuluan alat pengupas kulit singkong dengan tabung berduri ........................................................................................... 22  Gambar 12. Konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar .............. 24  Gambar 13. Proses perhitungan diamater pipa ..................................................... 26  Gambar 14. Desain Pisau Melingkar .................................................................... 27  Gambar 15. Perhitungan jumlah pisau dan jarak antar pisau ................................ 28  Gambar 16. Jumlah pisau melingkar ..................................................................... 29  Gambar 17. Desain rancangan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar .................................................................................................. 29  Gambar 18. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar .......................... 30  Gambar 19. Pisau alat pengupas kulit singkong tipe melingkar (modifikasi I) .... 31  Gambar 20. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi I) ... 31  Gambar 21. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) .. 33  vi

Gambar 22. Persamaan gaya pada alat pengupas kulit singkong.......................... 37  Gambar 23. Persamaan gaya pada pisau saat saat pengupasan ............................. 38  Gambar 24. Gambar hasil pengupasan kulit singkong berhasil ............................ 50  Gambar 25. Gambar hasil pengupasan kulit singkong pecah ............................... 50  Gambar 26. Gambar hasil pengupasan kulit singkong gagal ................................ 50 

vii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 35 mm......... 44  Lampiran 2. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 37 mm......... 46  Lampiran 3. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 39 mm......... 48  Lampiran 5. Gambar hasil pengupasan kulit singkong dengan menggunakan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar ................................... 50  Lampiran 6. Gambar teknik alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar .. 51  Lampiran 7. Gambar potongan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar .................................................................................................. 52  Lampiran 8. Gambar teknik pisau ......................................................................... 53  Lampiran9. Gambar teknik kayu pendorong ........................................................ 54  Lampiran 10. Gambar teknik alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi I) ........................................................................... 55  Lampiran 11. Gambar potongan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasai I) .......................................................................... 56  Lampiran 12. Gambar teknik alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) .......................................................................... 57  Lampiran 13. Gambar potongan alat pengupas singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) ........................................................................................... 58  Lampiran 14. Gambar teknik pisau (modifikasi I dan II) ..................................... 59 

viii

I.

PENDAHULUAN

  1.1.

Latar Belakang  Negara Indonesia kaya akan hasil pertanian yang dapat dijadikan sebagai

makanan pokok (makanan yang memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi). Makanan pokok tersebut antara lain padi, singkong, jagung, sagu dan lain-lain. Saat ini, makanan pokok masyarakat indonesia adalah padi atau beras, padahal masih banyak makanan pokok lainnya yang kurang termanfaatkan. Masyarakat Indonesia perlu melakukan penganekaragaman pangan supaya tidak kebingungan mengganti makanan pokok dengan tanaman pangan lainnya apabila terjadi kondisi kekurangan persediaan tanaman padi di Indonesia. Salah satu tanaman pangan yang dapat menggantikan beras adalah singkong, karena kandungan gizi singkong hampir mendekati kandungan gizi beras (lihat Tabel 1). Singkong sampai saat ini belum dimanfaatkan dengan baik, hanya dijadikan sebagai makanan cemilan. Tabel 1. Komposisi singkong (ubi kayu) (per 100 gram bahan) Komponen

Kadar

Kalori

146,00 kal

Air

62,50 gram

Phosphor

40,00 mg

Karbohidrat

34,00 gram

Kalsium

33 gram

Vitamin C

30,00 mg

Protein

1,20 gram

Besi

0,70 mg

Lemak

0,30 gram

Vitamin B1

0,06 mg

Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan R. I., 1972, dalam Darjanto dan Murjati, 1980.

1

Singkong yang juga dikenal dengan nama ubi kayu atau ketela pohon ini sangat mudah dalam proses penanaman, karena dapat ditanam pada berbagai kondisi lahan, baik subur maupun tidak subur. Tanaman singkong pada bagian akar atau umbi akar, yaitu daging buah berwarna putih atau kekuning-kuningan inilah yang dapat dimanfaatkan sebagai makanan pokok. Tanaman singkong memiliki kelemahan tidak dapat bertahan lama meskipun tersimpan dalam keadaan dingin, sehingga untuk pemasarannya singkong harus diolah terlebih dahulu. Pengolahan yang dilakukan yaitu merubah singkong menjadi bentuk lain yang lebih awet, misal gaplek, tapioka (tepung singkong), tapai, peuyeum, keripik singkong dan lain-lain. Singkong mempunyai kulit yang terdiri dari dua lapis yaitu kulit luar dan kulit dalam. Antara kulit dalam dan daging singkong terdapat lapisan kambium. Dalam pemanfaatannya, kulit luar dan dalam singkong harus dikupas terlebih dahulu karena hanya bagian daging buah singkong yang banyak kandungan karbohidrat sehingga dapat dimanfaatkan sebagai makanan pokok. Pengupasan kulit singkong saat ini masih dilakukan secara manual, sehingga membutuhkan waktu yang lama dan tenaga kerja yang banyak. Dengan demikian, biaya produksi akan meningkat karena digunakan untuk membayar upah para pekerja pengupas kulit singkong. Oleh karena itu, penulis mengangkat topik Studi pengupas kulit singkong atau ubi kayu sebagai tugas akhir, yang diharapkan dapat menjadi metode pengupasan kulit singkong yang lebih mudah, cepat, dan mampu memotong biaya produksi yang sebelumnya digunakan untuk membayar upah tenaga kerja. 1.2.

Permasalahan  Tanaman ubi kayu atau singkong dalam setiap pemanfaatannya selalu

dikupas terlebih dahulu kulit bagian luar dan dalam. Pengupasan sampai saat ini masih menggunakan tenaga manual dengan tangan, tentunya hal ini tidak efisien untuk industri pengolahan singkong dalam skala besar karena akan membutuhkan tenaga kerja dalam jumlah banyak dan waktu yang lama dalam proses pengupasan ini, sehingga biaya produksi akan semakin meningkat. Hal ini akan teratasi

2

dengan adanya alat pengupas singkong yang sederhana sehingga dapat mengurangi biaya produksi untuk skala industri kecil maupun besar. 1.3.

Tujuan  Penelitian dengan judul “Studi Pengupasan Kulit Singkong Dengan Pisau

Melingkar” bertujuan: -

Menentukan konsep alat pengupas kulit singkong

-

Merancang alat pengupas kulit singkong pisau melingkar

1.4.

Batasan Masalah  Berdasarkan tujuan dari penelitian ini, dan supaya penelitian ini terfokus

pada pemecahan masalah maka perlu dilakukan pembatasan masalah, beberapa batasan-batasan terhadap masalah yang akan dibahas antara lain : 1.

Proses pengupasan singkong yang dimaksud adalah proses pemisahan antara daging singkong dengan kulit singkong bagian dalam.

2.

Singkong yang akan diuji sudah dilakukan penyeragaman diameter.  

3

II.

TINJAUAN PUSTAKA

  2.1.

Botani Singkong  Tanaman singkong (Cassava) atau yang kita kenal sebagai ketela pohon

atau ubi kayu merupakan tanaman tahunan tropika dan sub tropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran. Disamping sebagai bahan makanan, singkong juga dapat digunakan sebagai bahan baku industri dan pakan ternak. Tanaman singkong yang memiliki nama latin Manihot esculenta L. berasal dari negara Brazil, Amerika Selatan dan menyebar ke Asia pada awal abad ke-17 oleh pedagang Spanyol dan Mexico saat ke Philipina, kemudian menyebar ke Asia Tenggara termasuk Indonesia. Klasifikasi botani dari tanaman singkong adalah sebagai berikut:

2.2.

•

Kingdom : Plantae

•

Divisi

: Spermatophyta

•

Kelas

: Dicotyledonae

•

Ordo

: Malphigiales

•

Famili

: Euphorbiaceae

•

Genus

: Manihot

•

Spesies

: Manihot esculenta L.

Karakteristik Tanaman Singkong  Tanaman singkong atau ubi kayu berasal dari pembesaran sekunder akar

adventif, memiliki daun berbentuk menjari, batang yang berbuku-buku dan setiap buku batang memiliki mata tunas. Seluruh bagian tanaman singkong mengandung glukosida,terutama bagian daunnya. Senyawa glukosida ini akan terurai menjadi HCN dan gula apabila bertemu dengan enzim linamarase. Umbi singkong umumnya mengandung HCN 10-490 mg/kg umbi basah, tergantung varietasnya. Senyawa HCN berbahaya jika dikonsumsi oleh manusia lebih dari 1 mg HCN per bobot tubuh setiap harinya.

4

Ubi kayu atau singkong dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sebagai bahan baku industri tapioka dan bahan pangan langsung. Umbi singkong yang digunakan sebagai bahan pangan langsung harus memenuhi syarat utama yaitu tidak mengandung racun HCN (<50mg/kg umbi basah), sedangkan singkong yang kandungan HCN-nya lebih dari 100 mg/kg bobot umbi hanya diperkenankan untuk industri seperti tapioka. Selain itu, untuk industri juga digunakan singkong dengan kandungan protein yang rendah. Tabel 2 menggambarkan beberapa varietas singkong serta keunggulan dari masing-masing varietas. Tabel 2. Varietas unggul ubi kayu atau singkong (Purwono & Purnamawati) Varietas

Keunggulan

Adira 1

Umur panen 215 hari, produksi 22 ton/ha, serta tahan layu dan tungau merah.

Adira 2

Umur panen 250 hari, produksi 21 ton/ha, tahan layu dan tungau merah.

Adira 4

Umur panen 240 hari, produksi 35 ton/ha, dan tahan layu

Malang 1

Umur panen 270 hari, produksi 36,6 ton/ha, tahan tungau merah, dan tahan bercak cokelat daun.

Malang 2

Umur panen 240 hari, produksi 32,5 ton/ha, tahan tungau merah, dan tahan bercak cokelat pada daun.

UJ-3

Umur panen 7 bulan, potensi hasil 20-35 to/ha, dan kandungan pati 20-27%.

UJ-5

Potensi hasil 25-38ton/ha, kanopi cepat menutup, dan kandungan pati 19-30%

Malang 4

Umur panen 9 bulan, dan produksi 39,7 ton/ha.

Malang 6

Umur panen 9 bulan, dan produksi 36,41 tonha.

2.3.

Umbi  Singkong  Umbi singkong memiliki diameter 2-8 cm dan panjang antara 10-50 cm.

Bentuk umbi singkong lonjong dan tidak beraturan. Umbi singkong mengandung air sekitar 60%, pati 25-23%, serta protein, mineral, serat, kalsium dan fosfat. Tanaman singkong terdiri dari kulit luar, kulit dalam, lapisan kambium, daging buah, dan inti buah. 5

Kulit luar Kulit dalam Inti Lapisan kambium Daging buah

Gambar 1. Lapisan Umbi singkong Kulit lapisan luar merupakan bagian umbi singkong yang bersentuhan dengan tanah. Dibawah kulit luar terdapat kulit dalam. Lapisan kulit dalam ini berupa kortex sehingga lapisan ini saling terikat dan sedikit keras. Lapisan inilah yang nantinya akan dikupas. Antara kulit dalam dan daging buah terdapat lapisan kambium. Ditengah-tengah umbi singkong terdapat inti buah. 2.4.

Budidaya Singkong  Dalam budidaya tanaman singkong, curah hujan yang cocok adalah antara

1500-2500 mm/tahun, kelembapan udara optimal sekitar 60-65% dan suhu udara minimal adalah 10 oC karena apabila dibawah suhu 10 oC pertumbuhan tanaman singkong akan terhambat. Selain itu, tanaman juga menjadi kerdil karena pertumbuhan bunga yang kurang sempurna. Sinar matahari yang dibutuhkan oleh tanaman singkong sekitar 10 jam/hari, terutama untuk kesuburan umbinya. Derajat keasaman (Ph) yang sesuai untuk budidaya tanaman singkong adalah sekitar 4,5-8,0 dengan Ph ideal 5,8. Umumnya tanah di Indonesia ber-Ph rendah (asam), yaitu berkisar antar 4,0 - 5,55 sehingga sering kali dikatakan cukup netral bagi suburnya tanaman singkong. Ketinggian tempat yang baik dan ideal untuk melakukan budidaya singkong antara 10-700 m dpl, sedangkan toleransinya antara 10-1500 m dpl. Tanaman singkong dapat tumbuh diatas ketinggian 1500 m dpl, akan tetapi hasil yang diperoleh tidak maksimal. Varietas tanaman singkong tertentu dapat ditanam pada ketinggian tempat tertentu untuk dapat tumbuh optimal

6

Tanaman singkong atau ubi kayu memiliki adaptasi yang sangat kuat. Penanaman tanaman singkong yang baik adalah dilakukan pada awal musim kemarau sehingga dapat dipanen pada awal musim hujan. Berikut beberapa langkah yang harus dilakukan dalam penanaman tanaman singkong. 2.4.1. Pemilihan bibit Untuk budidaya tanaman singkong biasanya menggunakan metode stek, kecuali untuk memperoleh varietas baru digunakan metode biji. Setek batang berukuran 20-30 cm, diameter 2-3 cm berasal dari bagian tengah batang yang telah berumur 8 bulan atau lebih, hal ini bertujuan supaya setek tidak terlalu muda dan tidak juga terlalu tua. Setek batang sebaiknya harus segera ditanam, tidak perlu disimpan terlebih dahulu. Untuk penanaman, ujung setek bagian bawah dipotong 450 untuk memperluas daerah perakaran dan sebagai tanda bagian yang akan ditanam, karena jika penanaman dilakukan terbalik akan menyebabkan hasil produksi menjadi rendah. 2.4.2. Penyiapan Lahan Lahan yang digunakan untuk penanaman singkong dapat disesuaikan dengan kondisi curah hujan daerah tersebut. Jika curah hujan tinggi, maka penanaman

dilakukan

diatas

guludan

supaya

mempermudah

proses

pemanenan, namun jika curah hujannya rendah, maka cukup dilakukan perataan tanah. Dalam penyiapan lahan, pengolahan tanah yang perlu dilakukan pada dasarnya sama dengan pengolahan tanah untuk tanaman pertanian lainnya, yaitu perlu digemburkan untuk memperbaiki struktur tanah menjadi remah dan gembur. Pengolahan tanah dilakukan sejak fase awal pertumbuhan tanaman hingga panen agar tanaman singkong tidak bersaing dengan gulma dalam mengambil unsur hara dalam tanah supaya tanaman singkong dapat tumbuh secara optimal. 2.4.3. Penanaman Proses penanaman memiliki dua tipe tergantung hasil apa yang ingin kita dapatkan. Jika kita ingin mengutamakan hasil umbinya, maka penanaman dilakukan secara vertikal dengan jarak antar setek sebesar 100 cm, namun jika 7

ingin mengutamakan daunnya, maka penanaman dilakukan secara mendatar supaya tunas baru muncul pada setiap buku. 2.4.4. Pemeliharaan Pemeliharaan yang perlu dilakukan dalam proses budidaya antara lain penyiangan, pemupukan dan pemotongan tunas. Penyiangan perlu dilakukan sebulan sekali karena tanaman singkong ini terhitung lambat pertumbuhannya. Penyiangan dilakukan hingga kanopi saling menutupi. Pemupukan bukanlah kegiatan yang harus dilakukan dalam proses budidaya singkong, karena tanaman singkong dapat tumbuh pada tanah yang miskin hara. Dengan demikian, untuk memperoleh hasil yang maksimal maka tanah perlu dijaga kesuburannya sehingga diperlukan pemupukan. Pupuk yang digunakan sebaiknya menggunakan pupuk alami. Pengurangan tunas dilakukan supaya tanaman tidak terlalu rimbun sehingga pertumbuhan umbi singkong optimal. Hal ini karena seluruh bagian tanaman singkong sangat membutuhkan sinar matahari. Pengurangan tunas dilakukan dengan meninggalkan dua tunas yang sehat pada umur 1-1,5 bulan. 2.4.5. Pemanenan Pemanenan tanaman singkong apabila digunakan untuk konsumsi dapat dipanen pada umur 7-12 bulan, karena pada umur tersebut memiliki kadar pati optimal. Hal ini ditandai dengan pertumbuhan daun yang mulai berkurang, agak menguning, dan mulai rontok. Pemanenan tidak boleh lebih dari 12 bulan. Setelah pemanenan umbi singkong harus segera digunakan atau dilakukan pengolahan. Umbi singkong hanya dapat bertahan 1-2 hari setelah panen. Apabila tidak diolah dalam 1-2 hari, umbi singkong akan menjadi keras dan rusak, serta terkadang akan berwarna kebiru-biruan yang disebabkan kadar HCN menjadi tinggi. Oleh karena itu, dalam pemanenan sebaiknya umbi singkong yang dipananen sesuai dengan yang dibutuhkan. 2.5.

Proses Pasca Panen dan Pengolahan Hasil Singkong  Umbi singkong dapat langsung dijadikan bahan pangan ataupun dilakukan

pengolahan pasca panen menjadi berbagai jenis produk baru, seperti gaplek, 8

tepung tapioka, tapai, dll. Pengolahan pasca panen ini bertujuan supaya singkong dapat dimanfaatkan dalam waktu lama serta untuk menaikkan nilai jual singkong. Berikut ini adalah diagram garis besar pengolahan umbi singkong untuk pengolahan tapai singkong, tepung tapioka, dan gaplek. Singkong Dikupas Dicuci Direndam(1-2 jam)

Direndam air garam 8% ,15 menit

Dipotong

Dikukus

Diparut

Direndam air garam

Diberi ragi

Diremas-remas

Dimasukan ke dalam keranjang lalu ditutup

Disaring

Diperam 3 hari 3 malam

Endapan

Tapai singkong

Dikeringkan

Air Dikeringkan Gaplek Air

Digiling Disaring Tepung tapioka

Gambar 2. Diagram alir beberapa pengolahan pasca panen singkong Berdasarkan Gambar 2, terlihat bahwa hampir seluruh proses pengolahan pasca panen singkong memerlukan proses pengupasan. Proses pengupasan singkong masih bersifat manual, oleh karena itu penulis mengangkat topik studi pengupasan singkong dengan pisau melingkar sebagai tugas akhir. 2.6.

Proses Pengupasan  Proses pengupasan merupakan suatu kegiatan yang bertujuan untuk

memisahkan kulit dengan daging buah. Cara pengupasan terbagi dari pengupasan manual dengan tangan, maupun dengan pengupasan mekanik. Proses pengupasan harus tidak merubah bentuk dari kondisi kimia produk yang akan dikupas. Saat ini proses pengupasan singkong masih menggunakan tangan dan dengan pisau khusus. Dalam pengupasan tersebut singkong dikupas secara satu persatu. 9

III.

3.1.

METODOLOGI PENDAHULUAN

Waktu dan Tempat Penelitian  Penelitian akan dilaksanakan mulai dari bulan April hingga September

2009 dan bertempat di bengkel Daud Teknik Maju, ciberueum, bogor. 3.2. a.

Bahan dan Alat  Bahan Bahan-bahan yang diperlukan, meliputi: - umbi singkong, - kertas, - kawat baja 6mm, - elektroda, - plat besi, - dan bahan pendukung lainnya.

b.

Alat Peralatan yang akan digunakan, antara lain: -

komputer,

-

printer,

-

alat tulis,

-

paku,

-

las,

-

tank,

-

gerinda (Gerinda duduk, gerinda tangan, gerinda potong),

-

penggaris,

-

meteran,

-

jangka,

-

mikro meter (jangka sorong),

-

timbangan,

-

dan fasilitas bengkel lainnya.

10

3.3.

Prosedur Penelitian  Tahapan-tahapan yang akan dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat

pada gambar 3.

Gambar 3. Diagram Tahapan Rancang Bangun Alat 11

3.3.1. Identifikasi Masalah Ubi kayu atau singkong terdiri dari bagian kulit dan daging buah. Bagian dari singkong yang dapat dimanfaatkan adalah bagian daging buah, sehingga harus dilakukan pengupasan untuk memisahkan antara kulit dan daging. Bagian kulit singkong ini merupakan lapisan kortex, sehingga memiliki ikatan yang kuat. Akan tetapi pada kulit ini, arah melintang lebih kuat ikatannya dibandingkan arah vertikal. Sehingga apabila ditarik secara melintang, kulit ini tidak mudah rusak/sobek. Dalam pengupasan kulit singkong secara manual yang pertama perlu dilakukan adalah melakukan pemotongan kulit secara memanjang arah vertikal, kemudian kulit tersebut diangkat atau dicongkel supaya kulit tersebut sedikit terbuka. Setelah kulit terbuka baru kulit tersebut ditarik secara melintang hingga kulit terlepas semua dari daging singkong. Dalam perancangan alat pengupas kulit singkong, diperlukan suatu alat yang dapat berfungsional sesuai dengan sifat dari kulit singkong tersebut. Pada alat pengupasan tersebut diperlukan pendekatan metode yang menyerupai metode pengupasan alat secara manual, sehingga seolah-olah pengupasan tersebut dilakukan secara manual. Sehingga pada konsep alat pengupas tersebut terdapat metode pengupasan yang berupa pemotongan kulit secara vertikal, pengangkatan atau pencongkelan kulit, dan penarikan kulit. 3.3.2. Analisis Konsep Rancangan Analisis

rancangan

dilakukan

untuk

merancang

konsep

tipe

pemotongan kulit singkong supaya pemisahan kulit singkong dengan daging singkong berhasil. Analisis konsep rancangan ini disesuaikan dengan sifat bahan singkong, terutama pada bahan kulitnya. Dalam analisis konsep rancangan ini dihasilkan beberapa konsep alat pengupas kulit singkong yang diharapkan dapat memisahkan kulit singkong dengan daging buahnya. Konsep-konsep alat pengupas kulit singkong tersebut sebelum

dilakukan

pabrikasi

rancang

bangun,

dilakukan

penelitian

pendahuluan terlebih dahulu untuk mengetahui keberhasilan alat tersebut.

12

Konsep konsep rancangan alat pengupas kulit singkong yang telah diciptakan tersebut antara lain: -

Alat pengupas singkong dengan menggunakan dua silinder,

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan satu silinder,

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan tabung berduri,

-

Alat pengupas singkong dengan pisau melingkar.

3.3.3. Penelitian Pendahuluan Penelitian

pendahuluan

dilakukan

untuk

memperkecil

tingkat

kegagalan rancangan alat ketika sudah dilakukan pabrikasi. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan menggunakan prototipe atau alat-alat sederhana yang secara fungsional sama dengan fungsional konsep dari alat yang akan dirancang. Apabila dalam penelitian pendahuluan tidak memperoleh keberhasilan, maka akan beralih ke konsep berikutnya dan kemudian dilakukan penelitian pendahuluan kembali hingga memperoleh keberhasilan. 3.3.4. Analasis Teknik dan Pengukuran Analisis

teknik

dilakukan

dengan

melakukan

pengujian

dan

pengukuran supaya alat dapat bekerja secara fungsional serta untuk meminimumkan biaya yang akan dikeluarkan. Analisis teknik dilakukan terhadap konsep rancangan alat pengupas singkong yang telah berhasil dalam penelitian pendahuluan. 3.3.5. Desain Perancangan Alat Desain

perancangan

dilakukan

setelah

dilakukan

penelitian

pendahuluan dan analisis teknik dan pengukuran. Desain perancangan dilakukan

dengan

menggunakan

software

AutoCad.

Proses

desain

perancangan ini dilakukan untuk memperoleh bentuk dari alat yang akan dibuat dan juga untuk mempermudah proses pabrikasi alat tersebut. 3.3.6. Pabrikasi Alat Pabrikasi dilakukan sesuai dengan hasil desain rancangan yang telah dilakukan. Proses pabrikasi ini dilakukan di bengkel Daud Teknik Maju.

13

Proses pabrikasi ini dilakukan dengan menggunakan peralatan bengkel dan dibuat sesuai dengan desain yang telah dibuat. 3.3.7. Uji Fungsional dan Analisis teknik Uji fungsional alat dilakukan untuk mengetahui kelayakan alat pengupas singkong yang dibuat dan untuk pengambilan data-data yang akan dianalisis. Dari data tersebut akan dihitung rendemen dari penggunaan alat tersebut. Adapun cara pengukuran rendemen adalah sebagai berikut: a. Rendemen Rendemen adalah jumlah produk (bahan) yang dapat dikupas oleh mesin pengupas. Rendemen = Bt / Bo x 100%.............................................(1) Dimana: Rh = Rendemen daging singkong terkupas (%) Bt = bobot daging singkong terkupas (Kg) Bo = bobot total singkong awal (Kg)    

 

14

IV.

PENDEKATAN PERENCANAAN

Seperti yang telah dijelaskan pada metodologi penelitian ini, dalam merancang bangun alat pengupas singkong ini penulis menciptakan beberapa konsep rancangan alat pengupas kulit singkong. Untuk meminimalkan kegagalan yang mungkin terjadi ketika konsep alat sudah dipabrikasi, maka dilakukan penelitian pendahuluan terlebih dahulu. Dalam penelitian ini penulis menganalisis suatu konsep rancangan alat kemudian melakukan penelitian pendahuluan. Apabila konsep tersebut gagal dalam penelitian pendahuluan, maka penulis akan menciptakan konsep lain kemudian dilakukan penelitian pendahuluan kembali. Hal ini dilakukan berulang kali hingga konsep alat pengupas singkong tersebut berhasil dalam penelitian pendahuluan. Konsep alat pengupas singkong yang penulis ciptakan dan analisis dalam penelitian ini antara lain: -

Alat pengupas singkong dengan menggunakan dua silinder,

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan satu silinder,

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan tabung berduri,

-

Alat pengupas singkong dengan pisau melingkar.

4.1.

Alat pengupasan singkong tipe dua silinder.  Konsep pengupas kulit singkong pertama yang penulis analisis adalah

konsep pengupas kulit singkong dengan dua silinder. Dalam konsep pengupas kulit singkong ini digunakan dua silinder pejal. Kedua silinder pejal ini memiliki bentuk dan arah putaran yang berbeda. Pada silinder pejal pertama permukaannya berupa lapisan kasar, sedangkan silinder pejal kedua diberikan pisau dibagian luarnya. Untuk melihat bentuk dari dua silinder dapat dilinat pada gambar 4.

15

Singkong Pisau silinder Silinder kasar

Gambar 4. Desain rancangan bentuk silinder pada konsep alat pengupas singkong tipe dua silinder Bentuk silinder pejal pertama yang permukaannya kasar adalah supaya putaran singkong menjadi berlawanan arah dari arah putaran silinder kasar. Sedangkan bentuk silinder pejal kedua yang terdapat pisau pada bagian luarnya adalah supaya dapat memberikan tahanan kepada kulit singkong sehingga kulit singkong dapat terkelupas. Pada pengupas singkong dua silinder ini terdapat pembuka kulit singkong yang berfungsi untuk mengangkat atau mencongkel kulit singkong supaya dapat terangkat. Sehingga ketika singkong tersebut masuk ke dalam silinder sudah dalam keadaan terbuka kulitnya. Bentuk pisau pembuka seperti bentuk obenk minus (-). Gambar pisau pembuka dapat dilihat pada gambar 5. Pisau pembuka

Gambar 5. Desain pisau pembuka pada konsep alat pengupas kulit singkong tipe dua silinder Sistem kerja dari alat ini ialah singkong dengan diameter tertentu digesekkan pada pisau pembuka, kemudian singkong tersebut diletakkan di antara dua silinder yang berputar. Singkong tersebut akan berputar berlawanan arah 16

putaran silinder dengan permukaan kasar, dan kulit singkong akan terpotong atau terkelupas karena adanya pisau yang menahan kulit singkong sehingga terkelupas. Penelitian pendahuluan yang penulis lakukan untuk konsep pengupas singkong dengan menggunakan 2 silinder terdapat dua masalah yang harus dianalisis. Masalah tersebut adalah •

Analisis bentuk pisau pembuka

•

Analisis fungsional alat.

a. Analisis bentuk pisau pembuka. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui bentuk pisau pembuka seperti obenk minus (-) dapat berhasil membuka atau mencongkel kulis singkong. Percobaan dengan menggunakan obenk minus (-), diperoleh hasil memuaskan yaitu diperoleh bentuk kulit singkong yang terbuka atau terangkat. Oleh karena itu, dapat dikatakan bentuk dari pisau pembuka adalah pisau dengan bentuk seperti obenk minus yang semakin kedalam semakin melebar cocok untuk dijadikan pisau pembuka.

Gambar 6. Analisis pisau pembuka dengan obenk minus (-) b. Analisis fungsional alat Analisis fungsional alat pengupas kulit singkong dilakukan percobaan dengan menggunakan plat besi. Dalam percobaan ini singkong yang sedikit terbuka kulitnya ditekan pisau kemudian diputar. Dalam percobaan ini silinder dengan permukaan kasar yang berfungsi untuk memutar singkong diumpamakan adalah tangan, sehingga perputaran singkong dilakukan dengan 17

tangan. Dan untuk silinder berpisau diumpamakan dengan plat besi, dan perputarannya juga dilakukan dengan tangan. Dalam percobaan ini digunakan singkong dengan panjang 7-10 cm dengan besar diameter relatif sama. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah kondisi kulit singkong yang tidak sepenuhnya terkelupas. Selain itu putaran singkong ketika pengupasan sedikit berat atau sulit diputar. Hal ini tidak sesuai dengan kondisi yang diharapkan yaitu singkong dapat berputar dengan ringan dan kulit singkong dapat terkelupas dengan mudah ketika tertahan pada plat besi. Beratnya putaran singkong akan berpengaruh dengan arah putaran singkong. Singkong tersebut akan berputar berlawanan arah silinder berpisau dan tidak mendapat tahanan dari putaran silinder dengan permukaan kasar. Hasil yang diperoleh dari analisis pertama menunjukkan bahwa pisau pembuka yang berbentuk seperti obengk minus (-) berhasil membuka kulit singkong, sedangkan pada analisis kedua dalam analisis fungsional dua silinder diperoleh kegagalan. Oleh karena itu, konsep pengupas singkong tipe dua silinder ini penulis nyatakan gagal pada analisis fungsional alat. 4.2.

Alat pengupas singkong dengan satu silinder  Konsep pengupas kulit singkong yang kedua ini adalah hasil dari

pengembangan dari konsep pengupas kulit singkong satu silinder. Dalam konsep ini di kembangkan dari dua silinder yang berputar menjadi satu silinder yang berputar serta terdapat pisau yang diam. Pengembangan ini dilakukan dengan alasan kegagalan dalam konsep yang pertama yaitu ketika silinder berpisau yang berputar memberikan gaya yang besar menyebabkan putaran singkong berlawanan arah silinder berpisau. Oleh karena itu pisau dibuat diam supaya singkong dapat berputar berlawanan arah putaran silinder dengan permukaan kasar dan tahanan yang diberikan pisau berputar hanya untuk menahan kulit singkong saja. Konsep alat pengupas kulit singkong dapat dilihat pada gambar 7.

18

Pisau

Silinder kasar

Gambar 7. Desain konsep rancangan alat pengupas kulit singkong tipe satu silinder Sebelum singkong diletakkan di silinder, singkong harus dalam keadaan terbuka atau tercongkel sedikit kulitnya. Sehingga dalam konsep ini juga terdapat pisau pembuka yang sama dengan pisau pembuka konsep pertama alat pengupas singkong tipe dua silinder yaitu pisau pembuka dengan tipe obenk minus (-). Penelitian

pendahuluan yang dilakukan adalah dengan melakukan

percobaan menggunakan silinder kasar dan besi penahan. Percobaan ini dilakukan menggunakan singkong dengan panjang antara 7-10 cm dengan diameter relatif sama.

Gambar 8. Alat percobaan pendahuluan konsep alat pengupas singkong tipe satu silinder Hasil dari percobaan ini didapat kulit singkong terkelupas sedikit. Dan ketika pisau memberikan tahanan yang besar pada kulit singkong menyebabkan singkong tidak berputar, sehingga menyebabkan kulit singkong menjadi rusak dan terparut. Karena kondisi kulit singkong yang terus diam, maka daging buahpun ikut terparut. Apabila sudah mencapai pada kondisi tersebut, maka singkong tidak 19

dapat lagi berputar. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan maka penulis menyatakan bahwa konsep alat pengupas singkong dengan satu silinder dinyatakan gagal. 4.3.

Alat pengupas kulit singkong tipe tabung berduri  Konsep ketiga dari alat pengupas singkong adalah alat pengupas singkong

tipe tabung berduri. Hal yang mendasari dari konsep ini adalah ketika melakukan penelitian pendahuluan pada konsep pertama dan kedua. Dalam penelitian pendahuluan konsep pertama dimana singkong dengan panjang antara 7-10 cm ketika dilakukan percobaan memiliki tahanan yang besar pada kulitnya. Setelah dianalisis diperoleh hasil yang berupa panjang singkong yang terlalu panjang yaitu antara 7-10 cm, kemudian dicoba dengan menggunakan panjang singkong yang antara 1-2 cm dengan tujuan untuk mengurangi ikatan antara kulit dengan daging buah. Hasil yang diperoleh kulit singkong memang lebih mudah terkelupas. Dari analisis tersebut didapat bahwa, singkong dengan dengan panjang 1-2 cm lebih mudah terkelupas, akan tetapi dengan panjang singkong 1-2 cm dan diameter antara 2-8 cm maka singkong tersebut posisinya akan tidak menentu dan kemungkinan besar akan berposisi jatuh dengan diameter dibawah. Oleh karena itu diperlukan konsep alat pengupas yang dapat mengupas singkong dalam kondisi jatuh atau tidak menentu. Penulis kemudian merancang konsep ketiga yaitu pengupas singkong dengan tabung berduri pada bagian dalamnya. Dalam konsep ini terdapat pisau pembuka dengan tipe obenk minus (-) sama seperti pisau pembuka yang terdapat pada konsep pertama dan kedua. Hanya saja yang membedakan pisau pembuka pada konsep pertama dan kedua hanya berfungsi membuka satu potongan kulit saja. Sedangkan dalam konsep ketiga ini pisau pembuka tersebut berfungsi untuk membuka beberapa potongan kulit. Sehingga rancangan pisau pembuka dalam konsep ini terdiri dari beberapa pisau obenk minus (-) dan tereletak secara melingkar pada sebuah pipa. Bagian lain dalam konsep ini adalah tabung dengan alas tertutup dan dinding bagian samping dan bawah terdapat duri-duri kecil. Tabung tersebut akan 20

berputar secara vertikal dangan poros vertikal di tengah tabung. Duri-duri tabung berfungsi untuk mengelupas kulit singkong sedikit demi sedikit. Desain konsep alat pengupas kulit singkong dapat dilihat pada gambar 7. Tabung berduri

Gambar 9. Desain konsep alat pengupas singkong tipe tabung berduri Sistem kerja dari konsep ini adalah singkong dengan panjang tertentu dan diameter tertentu dimasukkan ke dalam pipa pisau pembuka hingga kulit singkong terbuka di beberapa bagian. Setelah kulit singkong terbuka, singkong tersebut diletakkan pada tabung berduri. Setelah tabung berduri terisi beberapa singkong, kemudian tabung tersebut diputar hingga kulit singkong terkelupas semua. Setelah itu isi yang terdapat dalam singkong tersebut dikelurakan kemudian dipisahkan antara daging singkong dengan kulitnya. Penelitian pendahuluan yang dilakukan untuk menguji konsep ini secara fungsional dilakukan dengan menggunakan obenk minus (-) dan juga panci yang ditusuk-tusuk paku hingga bagian dalamnya berduri. Pengujian dengan menggunakan obenk minus (-) dilakukan dengan memotong kulit singkong seperti pada konsep pertama dan kedua, namun kali ini kulit singkong dibuka/dipotong di beberapa bagian. Jarak antar potongan kulit singkong ini tidak terlalu dekat sekitar 30 mm, karena jika jarak antar potongan terlalu dekat manyebabkan kulit singkong tersebut langsung terkelupas. Setelah setelah kulit singkong terkelupas, singkong tersebut diletakkan di panci. Kemudian setelah panci diisi dengan beberapa singkong, panci tersebut diputar-putar dengan menggunakan tangan sekitar 3-5 menit. Setelah selesai diputar singkong yang ada didalam panci dikeluarkan begitu juga dengan kulitnya. 21

Gambar 10. Alat sederhana penelitian pendahuluan alat pengupas kulit singkong dengan tabung berduri Hasil dari penelitian pendahuluan yang telah dilakukan berupa singkong dengan kondisi rusak dengan kulit dan daging singkong menyatu. Selain itu kondisi singkong tersebut menjadi sulit dikelupas dan dipisahkan antara kulit dengan daging. Berdasarkan dari hasil penelitian pendahuluan yang penulis telah lakukan maka penulis menyatakan konsep pengupas singkong tipe tabung berduri dinyatakan gagal.

Gambar 11. Hasil penelitian pendahuluan alat pengupas kulit singkong dengan tabung berduri 4.4.

Pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar  Konsep pengupas singkong tipe pisau melingkar pengembangan dari pisau

pembuka pada konsep ketiga yaitu konsep pengupas kulit singkong tipe tabung berduri. Pengembangan yang dilakukan dalam konsep ini yaitu jarak antar pisau yang diatur. Hal ini karena langsung terkelupasnya kulit singkong ketika melakukan penelitian pendahuluan pisau pembuka dengan obenk minus (-) pada konsep ketiga. Penelitian pendahuluan yang dilakukan pada konsep ini adalah dengan melakukan pemotongan kulit singkong dengan obenk minus (-) sama seperti yang dilakukan pada penelitian pendahuluan pisau pembuka pada konsep ketiga. Dalam penelitian pendahuluan ini diatur jarak antar potongan obenk minus (-) dari jarak 22

10 mm, 15 mm, dan 20 mm. Diameter obenk minus (-) yang digunakan adalah 6 mm. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: -

Siapkan singkong dengan panjang antara 1-2 cm sebanyak 5 buah.

-

Keliling singkong tersebut dibagi kelilingnya menjadi beberapa bagian dengan jarak 10 mm.

-

Hitung berapa jumlah bagian dalam satu singkong (z).

-

Lakukan pemotongan dengan obenk minus (-) sesuai jarak yang yang telah dibagi.

-

Hitung jumlah bagian kulit terkelupas per seluruh bagian dalam satu singkong (x).

-

Lakukan pengulangan seperti cara diatas untuk jarak bagi keliling singkong sebesar 15 mm, dan 20 mm. Hasil dalam penelitian ini dapat dilihat dalam tabel 3.

Tabel 3. Penentuan jarak antar potongan pada konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar. Jarak bagi

Ulangan z x x/z 1 10 10 10/10 2 12 12 12/12 10 mm 3 12 11 11/12 4 12 10 10/12 5 11 11 11/11 1 8 5 5/8 2 9 5 5/9 15 mm 3 8 7 7/8 4 8 5 5/8 5 8 6 6/8 1 7 0 0/7 2 6 1 1/6 20 mm 3 7 0 0/7 4 7 0 0/7 5 7 2 2/7 Ket: x = jumlah bagian kulit terkelupas dalam satu bagian singkong z = jumlah seluruh bagian dalam satu singkong

Dari table dapat dilihat dengan jarak potongan sebesar 10 mm hampir seluruh bagian kulit terpotong. Hanya sedikit saja ulangan yang tidak seluruh bagian kulit terpotong. Sedangkan pada jarak 15 mm terdapat sebagian yang tidak 23

terpotong. Dan pada jarak 20 mm sedikit bagian kulit yang terpotong. Beberapa kendala yang terjadi ketika dilakukan pomotongan kulit tersebut yang berpengaruh terhadap hasil potongan antara lain -

kondisi pemotongan yang tidak stabil.

-

Mata pisau obeng (-) yang tidak vertical

-

Pemotongan miring.

Berdasarkan analisis dan pertimbangan yang dilihat dari hasil pemotongan kulit singkong yang telah dilakukan, maka penulis menyimpulkan bahwa jarak antar potongan yang optimal adalah sekitar 10 mm dan masih ditolelir pada jarak lebih dari 10 mm dan lebih kecil dari 15 mm. Dengan ini maka penulis menyimpulkan bahwa konsep pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar berhasil sehingga konsep pengupas kulit singkong yang akan dirancang bangun adalah adalah alat pengupas singkong tipe pisau melingkar.

Gambar 12. Konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar

24

V.

5.1.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perancangan Konsep Alat Pengupas Kulit Singkong  Proses pengupasan kulit singkong merupakan tahapan penting yang perlu

dilakukan untuk dapat memanfaatkan tanaman singkong. Hingga saat ini pengupasan singkong masih dilakukan secara manual dengan tangan. Untuk itu penulis melakuan rancang bangun alat pengupas kulit singkong dan mungkin saat ini yang dirancang bangun oleh penulis masih merupakan rancangan fungsionalnya saja. Sebelum dilakukan perancangan alat pengupas kulit singkong perlu diketahui beberapa kendala yang terdapat dalam perancangan, yaitu kondisi fisik dari singkong yang memiliki diameter berubah-ubah dan cenderung tidak beraturan. Oleh karena kondisi dari

singkong yang seperti itu maka penulis

melakukan pembatasan masalah yang berupa penyamaan diameter singkong sehingga singkong yang digunakan berdiamater tertentu dan panjang tertentu. Sebelum melakukan rancang bangun alat perlu diketahui karakteristik dan sifat bahan yang akan digunakan. Umbi singkong secara kasar terdiri dari kulit dan daging buah. Bagian singkong yang bermanfaat untuk diolah adalah daging buah sehingga bagian kulit perlu dihilangkan. Bentuk fisik umbi singkong memiliki bentuk lonjong dengan diameter yang berubah-ubah. Umbi singkong memiliki diameter 2 – 8 cm dan panjang antara 10 – 50 cm. Kulit singkong merupakan kortex sehingga lapisan ini saling terikat dan keras. Dalam melakukan rancang bangun alat pengupas kulit singkong dilakukan perancangan konsep alat pengupas dan dilakukan penelitian pendahuluan untuk menguji fungsional konsep alat tersebut. Apabila konsep tersebut gagal akan dilakukan perancangan konsep lain dan dilakukan penelitian kembali hingga menemukan konsep perancangan yang berhasil dalam penelitian pendahuluan. Konsep yang telah dirancang dalam rancang bangun alat pengupas kulit singkong terdapat 4 macam konsep. Konsep alat tersebut antara lain : -

Alat pengupas singkong dengan menggunakan dua silinder,

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan satu silinder, 25

-

Alat pengupas singkong dengan menggunakan tabung berduri,

-

Alat pengupas singkong dengan pisau melingkar. Setelah dilakukan penelitian pendahuluan terhadap keempat konsep

tersebut konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar adalah konsep yang berhasil memisahkan kulit dengan daging buah sehingga konsep alat inilah yang akan dirancang bangun. 5.2.

Pendekatan Desain  Dalam proses rancang bangun alsin meliputi dilakukan pendekatan desain

sebelum dilakukan pabrikasi. Dalam pendekatan desain dirancang bentuk dan ukuran dari alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar terdiri dari bagian pipa, pisau obenk minus (-) dan kayu pendorong. 5.2.1. Pipa Karena penelitian dilakukan di bengkel cibeureum maka penulis menggunakan komoditas singkong yang terdapat di pasar cibeureum. Komoditas singkong yang terdapat di cibeureum memiliki diamater yang relatif kecil yaitu antara 30 mm – 45 mm. Untuk menentukan diameter dalam pipa yang digunakan maka diameter singkong akan ditambah dengan dua kali diameter pisau yang sebesar 6 mm. Gambar perhitungan diameter pipa dapat dilihat dari gambar 13.

a

b

c

Ket : a = diameter pisau b = diameter pipa c = diameter dalam pisau/ diameter singkong

Gambar 13. Proses perhitungan diamater pipa

26

Setelah dilakukan perhitungan maka diameter pipa yang digunakan antara range 42 mm – 57 mm. Diameter 42 mm - 57 mm tersebut adalah diameter dalam pipa. Dan setelah mencari di pasar besi cinangneng, besar diameter luar pipa yang tersedia adalah sebesar 48 mm dengan tebal dinding 1 mm . Sehingga besar diameter dalam pipa yang akan digunakan dalam rancang bangun alat pengupas singkong adalah 46 mm. 5.3.

Pisau melingkar  Pisau melingkar adalah pisau yang bentuknya seperti obenk minus (-).

Pisau ini dibuat dari plat baja yang digerinda menjadi seperti obenk minus. Diameter dari plat baja yang digunakan adalah sebesar 6 mm dan panjang plat besi yang digunakan adalah sebesar 25 mm. Besar sudut kelancipan pisau adalah sekitar 30o. Besar sudut pisau dibuat 30o dengan alasan meminimalisasi gaya tekanan yang diberikan pisau terhadap singkong. Dengan demikian gaya dorong yang perlu diberikan oleh pengguna menjadi kecil.

Gambar 14. Desain Pisau Melingkar Pada bagian belakang pisau terdapat bagian dari plat besi yang dilebihkan sekitar 15 mm. Plat ini dilebihkan dengan tujuan supaya kulit singkong yang sudah terbuka dapat tetap terangkat dan tidak kembali menyatu dengan daging singkong selain itu pemanjangan juga berfungsi untuk memudahkan dalam pabrikasi supaya pisau dapat dipegang ketika dilakukan pengelasan. 5.4.

Kayu pendorong  Kayu pendorong berfungsi untuk mendorong singkong supaya

singkong dapat terus masuk kedalam pipa dan kemudian terpotong oleh pisau melingkar. Pendorong ini terbuat dari kayu dengan alasan karena ketika melakukan pendorongan singkong, pendorong ini kemungkinan membentur 27

pisau melingkar. Apabila pendorong terbuat dari besi maka dapat menyebabkan pisau melingkar menjadi tumpul sehingga gaya yang dibutuhkan untuk melakukan pendorongan akan menjadi besar. Oleh karena itu pendorong ini terbuat dari bahan kayu supaya tidak menyebabkan pisau melingkar menjadi tumpul ketika terjadi pembenturan dalam pendorongan. Kayu pendorong ini berbentuk tabung. Diameter tabung pendorong adalah diameter bagian dalam pisau melingkar dikurangi 4 mm. Nilai 4 mm ini bertujuan untuk memperkecil kemungkinan terbenturnya pisau dengan kayu pendorong dengan memberikan spasi antara pisau dengan kayu pendorong sebesar 2 mm dari seluruh sisinya. Dalam rancang bangun alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar perlu dilakukan perhitungan antara hubungan dari jumlah pisau dengan diameter pipa supaya diperoleh jarak antar potongan yang sesuai yaitu berkisar antara 10 mm. Berikut perhitungan hubungan antara jumlah pisau dengan diamter pipa. Gambar :

Gambar 15. Perhitungan jumlah pisau dan jarak antar pisau Diket : -

Diameter luar pipa 48 mm

-

Tebal dinding pipa 1 mm

-

Diameter dalam pipa 46 mm

-

Diameter pisau 6 mm

Perhitungan: -

Keliling pipa =

3.14 × 46 = 144.44 mm2 28

-

Diameter dalam pisau =

46 − 2 × 6 = 34 mm -

Keliling dalam pisau =

3.14 × 34 = 106.76 mm2 * Dari keliling dalam pisau diketahui bahwa jumlah yang paling mendekati supaya jarak antar pisau 10 mm adalah 11 buah. Maka perlu dilakukan perhitungan jarak yang tepat -

jarak antar pisau =

109.9 ÷ 11 = 9.7 mm * Sehingga dalam rancang bangun alat pengupas kulit singkong tipe melingkar dengan diameter pipa 46 mm dan diameter pisau 6 mm digunakan pisau berjumlah 11 buah dengan jarak antar pisau sebesar 9.7 mm.

Gambar 16. Jumlah pisau melingkar

Gambar 17. Desain rancangan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar

29

5.5.

 Rancang Bangun Alat Pengupas Kulit Singkong Tipe Pisau  Melingkar  Rancang bangun alat pengupas kulit singkong dilakukan sesuai dengan

dimensi ukuran dan desain bentuk yang telah didapat dalam pendekatan desain. Setelah alat ini selesai dipabrikasi segera dilakukan uji fungsional sederhana dengan menggunakan singkong untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat yang dirancang bangun ini dalam memisahkan kulit singkong dengan daging buahnya. Uji fungsional sederhana ini dilakukan pada singkong tanpa memperhatikan diameter yang digunakan.

Gambar 18. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar Hasil yang diperoleh dalam uji fungsional sederhana ini yaitu pada diameter tertentu pengupasan berhasil dilakukan. Apabila diameter singkong terlalu kecil terdapat sebagian dari kulit singkong yang tidak berhasil dikupas, sedangkan apabila diameter singkong terlalu besar daging singkong akan pecah. Sehingga diperlukan suatu analisis teknik untuk menentukan diameter singkong yang tepat yang dapat digunakan pada alat ini. Dalam uji fungsional sederhana ini juga diperoleh hasil yaitu dalam proses pengupasan banyak daging buah yang hilang, dan juga ketika dilakukan pengupasan

diperlukan

tenaga

untuk

mendorong

yang

besar

sehingga

menyebabkan lelah dan sakit pada tangan pengguna. Karena hasil yang demikian maka penulis membuat modifikasi pada alat pengupas singkong ini supaya dapat mengurangi tenaga yang diperlukan dan mengurangi besar kehilangan daging buah. 30

5.5.1. Modifikasi I Modifikasi alat pengupas kulit singkong tipe melingkar ini dilakukan dengan memperpendek panjang pisau menjadi 15 mm sedangkan sudut pisau masih sama seperti yang pertama yaitu sebesar 30o. Dengan dihilangkannya plat baja tersebut diharapkan gaya yang diberikan dari pisau dapat berkurang karena singkong mendapatkan tahanan dari pisau saja. Modifikasi alat dilakukan dengan membuat alat baru yang bentuk desain dan jumlah pisau sama seperti alat yang pertama.

Gambar 19. Pisau alat pengupas kulit singkong tipe melingkar (modifikasi I)

Gambar 20. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi I) Setelah dilakukan modifikasi alat pengupas singkong tipe pisau melingkar, dilakukan uji fungsional sederhana untuk mengetahui keberhasilan alat ini. Dari uji fungsional sederhana diperoleh hasil yang sama dengan alat pertama sebelum di modifikasi yaitu dalam melakukan pendorongan diperlukan tenaga yang besar dan kuat, selain itu pada alat modifikasi alat ini juga masih terdapat kehilangan daging buah sama seperti pada alat pertama. 5.5.2. Modifikasi II Setelah mengetahui hasil dari uji fungsional pada alat kedua, maka dilakukan kembali modifikasi alat dengan mengubah letak posisi dari pisau 31

tersebut. Pisau tersebut dimodifikasi dengan membaginya dalam dua jalur sehingga letak posisi pisau melingkar dibuat selang seling. Karena letak posisi pisau yang dibuat selang seling maka jumlah pisau haruslah berjumlah genap supaya peletakan pisau pas. Selain perubahan jalur pisau yang diubah menjadi dua jalur, modifikasi juga dilakukan dengan memperlebar jarak antar pisau menjadi sekitar 12.5 mm dengan alasan 12.5 mm merupakan jarak pertengahan antara 10 mm hingga 15 mm. Karena disini penulis melihat ketika dilakukan percobaan pendahuluan dalam menentukan konsep pada jarak 15 mm masih banyak kulit singkong yang terkelupas tetapi tidak sempurna. Perubahan jalur pisau menjadi dua jalur dan memperlebar jarak antar potongan diharapkan dapat mengurangi tahanan yang diberikan pisau yang diberikan. Dengan jalur pisau yang dua jalur maka pertemuan antara pisau dengan singkong terjadi secara betahap setengah dahulu. Dan juga dengan jarak antar potongan yang lebih lebar menyebabkan jumlah pisau menjadi lebih sedikit sehingga tahanan yang diberikan menjadi sedikit. Berhubung jarak dan jumlah pisau berubah

maka diperlukan

perhitungan kembali jarak dan jumlah pisau. Berikut perhitungannya : Diket : -

Diameter luar pipa 48 mm

-

Tebal dinding pipa 1 mm

-

Diameter dalam pipa 46 mm

-

Diameter pisau 6 mm

Perhitungan: -

Keliling pipa =

3.14 × 46 = 144.44 mm2 -

Diameter dalam pisau =

46 − 2 × 6 = 34 mm -

Keliling dalam pisau =

3.14 × 34 = 106.76 mm2

32

* Dari keliling dalam pisau diketahui bahwa jumlah yang paling mendekati supaya jarak antar pisau 12.5 mm dan berjumlah genap adalah 8 buah. Maka perlu dilakukan perhitungan jarak yang tepat -

Jarak antar pisau =

106.76 ÷ 8 = 13.345 mm *

Sehingga dalam rancang bangun alat pengupas kulit singkong tipe

melingkar (modifikasi II) dengan diameter pipa 46 mm dan diameter pisau 6 mm digunakan pisau berjumlah 8 buah dengan jarak antar pisau sebesar 13.345 mm.

Gambar 21. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) Setelah alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) selesai di rancang bangun dan dipabrikasi, alat tersebut segera dilakukan uji fungsional sederhana sama seperti ketika belom dimodifikasi. Dari hasil uji fungsional alat pengupas singkong dengan tipe pisau melingkar (modifikasi II) diperoleh hasil pengupasan yang tidak sempurna, pada beberapa bagian kulit terdapat kulit yang tidak terkelupas dan juga pada pisau ini lebih banyak singkong yang mengalami pecah daging. Berdasarkan dari hasil uji fungsional sederhana yang telah dilakukan pada alat pengupas kulit singkong tipe melingkar dan juga pada hasil modifikasinya maka penulis menyimpulkan bahwa alat pengupas singkong tipe pisau melingkar yang tepat adalah alat pertama dan modifikasi I. Sedangkan pada alat pengupas singkong tipe pisau melingkar (modifikasi II) dinyatakan gagal.

33

5.6.

Analisis data  Analisis data dilakukan untuk menentukan besar diemater yang tepat yang

dapat digunakan pada alat pengupas kulit singkong tipe melingkar. Setelah ditemukan diameter yang tepat kemudian dicari besar rendemen dari penggunaan alat pengupas kulit singkong ini. Penentuan besar diameter dilakukan dengan melakukan percobaan pengupasaan pada singkong dengan panjang 1-2 cm dan diameter antara 35 mm, 37 mm, dan 39 mm. Percobaan ini dilakukan sebanyak 100 kali ulangan. Percobaan ini dilakukan dengan melihat hasil dari percobaan pengupasan singkong yang telah dikupas. Kulit singkong diumpamakan terbagi sesuai dengan jumlah spasi antar pisau. Karena jumlah pisau sebanyak 11 buah maka jumlah spasi antar pisaunya adalah sebesar 11 buah. Hasil dari percobaan pengupasan singkong dengan diameter 35 mm dapat dilihat pada Lampiran 1. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh hasil bahwa singkong dengan diameter 35 mm tidak dapat digunakan pada alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar karena hasil pengupasan gagal semua. Dan pada pengupasan singkong dengan diameter 37 mm yang dapat dilihat pada Lampiran 2. Diperoleh hasil berupa dari seratus kali percobaan 53% singkong berhasil dikupas, 14% singkong berhasil dikupas namun daging menjadi pecah, 28% singkong gagal dikupas dan 5 persen singkong gagal dikupas dengan daging menjadi pecah. Pada pengupasan singkong dengan diameter 39mm yang dapat dilihat pada Lampiran 3. Diperoleh hasil berupa dari seratus kali percobaan 24% singkong berhasil dikupas, 54% singkong berhasil dikupas namun daging menjadi pecah, 11% singkong gagal dikupas dan 11% singkong gagal dikupas dan dengan daging menjadi pecah. Berdasarkan dari data tersebut penulis menyimpulkan bahwa diameter singkong yang tepat untuk alat pengupas ini adalah sebesar 37 mm. Hal ini dikarenakan dari jumlah bagian singkong yang terkelupas paling besar, sedikitnya kondisi akhir singkong yang pecah dan sedikitnya jumlah daging yang hilang.

34

Setelah diketahui besar diameter yang tepat, maka dilakukan pengukuran besar rendemen dari alat pengupas singkong tipe melingkar dengan singkong berukuran 37 mm. Tahapan proses percobaan pengukuran rendemen yaitu pensortasian diameter singkong dengan menggunakana singkong yang berdiameter 37 mm dengan panjang 15 mm. Percobaan ini dilakukan sebanyak 10 kali ulangan dengan 10 buah singkong di masing-masing ulangan. Setelah pensortasian singkong, kesepuluh singkong di masing-masing ulangan ditimbang untuk memperoleh berat total singkong. Setelah itu singkong dikupas dengan alat pengupas. Setelah setiap ulangan selesai pengupasan segera dilakukan perhitungan berat daging singkong, kulit dan daging terbuang. Data hasil pengukuran rendemen dengan menggunakan alat dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Data hasil pengukuran rendemen pengupasan menggunakan pisau melingkar Berat total awal Ulangan

sebelum pengupasan (g)

Berat setelah terkelupas (g) daging

Kulit

daging terbuang

rendemen (%)

1

231

166

40

25

71.86 %

2

226

172

36

18

76.11 %

3

235

180

35

20

76.60 %

4

234

175

39

20

74.79 %

5

227

168

37

22

74.01 %

6

219

171

32

16

78.08 %

7

226

169

34

23

74.78 %

8

233

177

37

19

75.97 %

9

224

172

35

17

76.79 %

10

230

174

37

19

75.65 %

rata-rata

228.5

172.4

36.2

19.9

75.46 %

35

Setelah dilakukan pengukuran rendemen dengan mengunakan alat, maka penulis melakukan pengukuran rendemen dengan menggunakan pengupasan manual dengan tangan. Pada pengukuran rendemen ini singkong diukur berat total awal sebesar kira-kira 1 kg, setelah itu dikupas dengan tangan dan kemudian ditimbang hasil pengupasan. Data hasil pengukuran rendemen secara manual dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Data hasil pengukuran rendemen pengupasan secara manual Ulangan

Berat total awal

Berat setelah pengupasan

sebelum

(kg)

Rendemen (%)

pengupasan (kg)

Daging

Kulit

1

1.1

0.92 

0.18 

83.64 

2

1.36

1.17 

0.19 

86.03 

3

0.98

0.8 

0.18 

81.63 

4

1.27

1.09 

0.18 

85.83 

5

1.04

0.89 

0.15 

85.58 

6

1.23

1.05 

0.18 

85.37 

7

1.19

1.03 

0.16 

86.55 

8

1.3

1.07 

0.23 

82.30 

9

1.01

0.85 

0.16 

84.16 

10

0.96

0.76 

0.2 

79.17 

rata-rata

1.144

0.963 

0.181 

84.03 % 

  Dari hasil pengukuran rendemen diketahui bahwa pengukuran rendemen pengupasan dengan pisau melingkar sebesar 75.46 %, dan pengukuran rendemen pengupasan secara manual sebesar 84.03 %. Sehingga besar daging yang terbuang adalah sebesar 8.57 %. 5.7.

Analisis Gaya  Analisis gaya yang terjadi pada proses pengupasan kulit singkong dengan

menggunakan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar, dianalisis dengan menghubungkan Hukum Newton ketiga, dimana ada gaya aksi maka ada pula gaya reaksi yang arahnya berlawanan gaya aksi. 36

Metode yang dilakukan dalam analisis gaya ini adalah dengan menghitung gaya yang terjadi pada proses pengupasan. Berikut gambar persamaan gaya yang terjadi. Diasumsikan pada proses pengupasan ini pisau yang memberikan tekanan pada singkong.

Fsingkong Singkong

Pisau melingkar

Falat/dorong Gambar 22. Persamaan gaya pada alat pengupas kulit singkong Gambar diatas adalah analisis gaya pada alat pengupas singkong secara keseluruhan. Dari gambar persamaan diatas besar Fsingkong adalah nilai tahanan total yang diberikan oleh singkong. Sedangkan nilai Falat/dorong adalah besar gaya yang diberikan oleh pisau atau besar gaya dorong. Supaya pengupasan berhasil maka nilai Fsingkong harus lebih kecil dari Falat/dorong. Selain gaya keseluruhan yang terjadi penulis juga menganalis gaya yang terjadi pada masing masing pisau. Gaya yang terjadi pada pisau terdiri dari gaya beban pisau dan gaya tahanan singkong. Gaya beban pisau adalah gaya beban alat/dorong dibagi 11 (jumlah pisau). Gaya gesek pisau depengaruhi oleh besar koefisien gesek (μ) plat baja dikali gaya normal. Koefisien gesek (μ) plat baja sebesar 0.45

Gaya tahanan singkong merupakan gaya yang menyebar dan

merupakan gaya singkong dibagi luas singkong yang bersentuhan.

37

singkong N fs

fs

pisau

fgesek

Ket: Fp fs fgesek N

fgesek

Fp = Gaya pisau = Tahanan singkong = Gaya gesek pisau = Gaya normal

Gambar 23. Persamaan gaya pada pisau saat saat pengupasan Falat/dorong

= Fsingkong

…...........................................................................(2)

Falat/dorong

= Fp x 11

…………………………………………...………(3)

Fp

=N

…………………………………………………...(4)

Fsingkong

= fs x A x 11 ………..………………………………………….(5)

fgesek

=Nxμ

…………………………………………………...(6)

Maka persamaannya adalah Fp

= Fs x A + fgesek

…………………………………………...(7)

Dalam penelitian ini penulis melakukan percobaan untuk mengetahui besar nilai gaya beban pisau atau dorongan. Percobaan dilakukan dengan melakukan pengupasan diatas timbangan. Kemudian dengan memperhatikan nilai yang terdapat pada timbangan, alat ditekan perlahan-lahan. Apabila singkong sudah terkupas maka nilai maksimal yang tertera adalah beban kerja alat tersebut. Data hasil pengukuran gaya beban/dorong dapat dilihat pada tabel 6. 38

Tabel 6. Data hasil pengukuran gaya Ulangan

Beban (kg)

Gaya beban/dorong (N)

1

18

176.58

2

15

147.15

3

19

186.39

4

24

235.44

5

13

127.53

17.8

174.618

Rata-rata    Berikut perhitungan analisis gaya. Falat/dorong

= 174.618 N

Fp

= Falat/dorong : 11 .

= fgesek

= 15.87 N

= 15.87 x 0.45 x cos 15o = 6.9 N

A

=2x

x 15 mm

= 45 mm2 fs

= (Fp – fgesek) : A

fs

=

.

.

= 0.19 N/mm2 Berdasarkan hasil percobaan pengukuran gaya dan hasil perhitungan analisis gaya diperoleh besar gaya total yang diperlukan adalah sebesar 174.618 N dan besar tahanan singkong sebesar 0.19 N/mm2. Dari tabel dapat dilihat bahwa untuk melakukan pengupasan diperlukan gaya yang cukup besar, sehingga ketika melakukan pengupasan tangan pengupas menjadi sakit

39

VI.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil setelah melakukan penelitian yang berjudul “Rancang Bangun alat pengupas kulit singkong sederhana” antara lain adalah: 1. Konsep fungsional yang dapat dijadikan alat pengupas kulit singkong adalah konsep alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar. 2. Secara fungsional alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar berhasil memisahkan kulit singkong dan daging singkong. 3. Alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar ini terdiri atas pipa, pisau dan kayu pendorong. 4. Alat pengupas kulit singkong ini tepat digunakan untuk singkong berdiameter 37 mm. Sehingga jarak selisih antara diameter singkong dengan diameter pisau terluar adalah 3 mm. 5. Pada pengujian alat didapat besar rendemen pengupasan dengan pisau melingkar ini sebesar 75.46%, sedangkan besar rendemen dengan pengupasan manual sebesar 84.03 %, sehingga terdapat perbedaan sebesar 8.57 % yang dianggap sebagai kehilangan daging buah. 6. Kendala yang dihadapi : a. Alat pengupas ini hanya dapat digunakan pada diameter tertentu dan panjang tertentu. b. Untuk dapat digunakan pada ukuran singkong yang lain diperlukan pembuatan alat serupa yang sesuai dengan diameter singkong yang akan dikupas. c. Dalam penggunaan diperlukan alat penyeragam panjang singkong dan alat sortasi berdasarkan diameter singkong d. Dalam melakukan pengupasan diperlukan tenaga yang besar sehingga menyebabkan lelah dan sakit tangan pengguna.

40

B.

Saran Saran penulis setelah melakukan penelitian ini adalah:

1. Perlu pengembangan dan penelitian lebih lanjut untuk alat pengupas kulit singkong supaya dapat memperkecil besar daging buah yang hilang, dan dapat digunakan untuk berbagai diameter serta memperingan tenaga yang dibutuhkan untuk mengupas. 2. Pengembangan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar dapat menggunakan per pada pisaunya sehingga pisau dapat mengikuti diameter singkong yang berubah-ubah. 3. Dalam pembuatan pisau seharusnya diperhatikan besar sudut dan ketajaman pisau supaya pisau tidak berbeda-beda dan pemasangan pisau perlu diperhatikan kembali posisi mata pisau supaya mata pisau tegak lurus dengan permukaan pipa. Dapat juga dilakukan dengan membuat cetakan/cast iron supaya hasil lebih seragam.

41

DAFTAR PUSTAKA Darjanto dan Murjati. 1980. Khasiat, Racun, dan Masakan Ketela Pohon. Yayasan Dewi Sri, Bogor. Adetan, D A et all. 2006. Theory of a mechanical method of peeling cassava tubers with knives. Nigeria: Obafemi Awolowo University. http://www.ristek.go.id. Isnamurti. 2008. Ubi Kayu Manihot Esculenta Sebagai Bahan Alternative Pengganti

Bensin

Bioetanol

Yang

Ramah

Lingkungan.

www.isnamurti.wordpress.com. [3 maret 2009] Anonym.

2009.

Aspek

Botani

Singkong.

http://brmc.biotrop.org/web/content/produk_full.php?id_produk=5

[26

Februari 2009] Sularso dan S, Kiyokatsu. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita: Jakarta. Ullman, David G. 1992. The Mechanical Design Process. McGraw-Hill, Inc: New York. Pakpahan, D. 1982. Statika dan Dinamika. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Anonym.

2009.

Coefficient

of

Friction

Values

for

Clean

Surfaces.

http://www.school-for-champions.com/science/friction_coefficient.htm [11 september 2009]

42

LAMPIRAN

43

Lampiran 1. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 35 mm

Ulangan  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37 

Bagian terkupas 3/11 1/11 1/11 0 0 2/11 0 1/11 0 0 5/11 3/11 1/11 8/11 0 5/11 0 0 0 6/11 4/11 4/11 2/11 5/11 0 4/11 0 0 3/11 4/11 4/11 2/11 0 0 0 0 0

Ketarangan  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal 

                                                     

Ulangan  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87 

Bagian terkupas 2/11 0 4/11 4/11 0 1/11 1/11 0 2/11 0 10/11 0 0 0 2/11 4/11 4/11 5/11 3/11 1/11 4/11 0 0 0 0 0 0 0 9/11 0 2/11 1/11 2/11 2/11 0 0 0

Ketarangan Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal 

44

Lampiran 1. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 35 mm (lanjutan…) 38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

0 1/11 6/11 3/11 0 0 0 2/11 0 0 0 0 0

Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal 

                   

88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100 

3/11 6/11 0 0 0 8/11 0 0 0 0 4/11 0 1/11

Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal Gagal  Gagal  Gagal 

45

Lampiran 2. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 37 mm

Ulangan  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37 

Bagian terkupas 11/11 9/11 11/11 11/11 8/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 7/11 9/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 7/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11

Ketarangan  Berhasil Gagal Pecah Berhasil Gagal Berhasil Berhasil Berhasil Pecah Berhasil Gagal Gagal  Berhasil  Barhasil  Barhasil Berhasil  Berhasil  Gagal Pecah  Gagal/pecah  Berhasil  Pecah Pecah  Berhasil  Pecah  Berhasil Gagal  Berhasil  Berhasil Berhasil  Berhasil  Berhasil  Berhasil Pecah  Berhasil  Berhasil Gagal 

                                                     

Ulangan  51 52  53  54 55  56  57  58 59  60  61 62  63  64  65 66  67  68 69  70  71  72 73  74  75  76 77  78  79 80  81  82  83 84  85  86 87 

Bagian terkupas 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 9/11 5/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 7/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11 10/11 7/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11

Ketarangan  Gagal  Berhasil  Berhasil  Berhasil Berhasil  Berhasil  Berhasil  Berhasil Gagal  Gagal  Gagal  Berhasil  Berhasil  Berhasil  Pecah pecah  Berhasil  Gagal  Gagal/pecah Berhasil  Berhasil  Berhasil Pecah  Gagal  Berhasil  Berhasil Gagal  Gagal  Berhasil Berhasil  Berhasil  Berhasil  Pecah Berhasil  Gagal/pecah Berhasil Berhasil 

46

Lampiran 2. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 37 mm (lanjutan…) 38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

11/11 9/11 10/11 10/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11 10/11 8/11 8/11

Berhasil  Gagal  Gagal Gagal  Berhasil  Berhasil  Berhasil Gagal  Pecah  Berhasil Gagal  Gagal  Gagal 

                   

88  89  90 91  92  93  94 95  96  97 98  99  100 

11/11 11/11 10/11 7/11 5/11 8/11 10/11 7/11 11/11 11/11 11/11 9/11 10/11

Berhasil  Berhasil  Gagal  Gagal  Gagal  Gagal/pecah Gagal/pecah Gagal  Pecah  Pecah Berhasil  Gagal  Gagal 

47

Lampiran 3. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 39 mm

Ulangan  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37 

Bagian terkupas 11/11 11/11 11/11 11/11 8/11 11/11 11/11 9/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 8/11 9/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 8/11 8/11 10/11 9/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11

Ketarangan  Berhasil Pecah Pecah Pecah Gagal/pecah Berhasil Pecah Gagal/pecah Berhasil Pecah Pecah Pecah  Pecah  Berhasil  Pecah Gagal  Gagal/pecah  Berhasil Berhasil  Pecah  Gagal  Pecah Pecah  Pecah  Pecah  Berhasil Berhasil  Pecah  Gagal  Gagal  Gagal/pecah  Gagal  Berhasil Berhasil  Pecah  Gagal/pecah pecah 

                                                     

Ulangan  51 52  53  54 55  56  57  58 59  60  61 62  63  64  65 66  67  68 69  70  71  72 73  74  75  76 77  78  79 80  81  82  83 84  85  86 87 

Bagian terkupas 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 8/11 11/11 11/11 10/11 7/11 8/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 3/11 5/11 11/11 11/11 11/11 9/11 11/11 11/11 11/11 11/11

Ketarangan  Pecah Pecah  Pecah  Berhasil Pecah  Gagal/pecah Pecah  Berhasil Berhasil  Pecah  Pecah Pecah  Pecah  Gagal  Pecah Pecah  Gagal  Gagal/pecah Gagal/pecah berhasil  Berhasil  Pecah Berhasil  Berhasil  Pecah  Pecah Pecah  Gagal/pecah Gagal  Pecah  Pecah  Pecah  Gagal/pecah Pecah  Pecah  Pecah pecah 

48

Lampiran 3. Tabel percobaan pengupasan kulit singkong diameter 39 mm (lanjutan…) 38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

11/11 11/11 11/11 11/11 7/11 9/11 11/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11

Pecah  pecah  Berhasil pecah  Gagal  Gagal  Pecah Gagal/pecah  Berhasil  Pecah Berhasil  Berhasil  Berhasil 

                   

88  89  90 91  92  93  94 95  96  97 98  99  100 

11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 10/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11 11/11

Pecah  Pecah  Pecah Berhasil  Pecah  Pecah  Gagal  Pecah  Pecah  Berhasil pecah  Pecah  Pecah 

49

Lampiran 4. Gambar hasil pengupasan kulit singkong dengan menggunakan alat pengupas kulit singkong tipe pisau melingkar

Gambar 24. Gambar hasil pengupasan kulit singkong berhasil

Gambar 25. Gambar hasil pengupasan kulit singkong pecah

Gambar 26. Gambar hasil pengupasan kulit singkong gagal

50