TINJAUAN PUSTAKA Keripik Buah Indonesia memiliki aneka jenis tanaman buah tropis. Pada musim panen, produksi buah-buahan melimpah sehingga tidak terserap pasar dan harganya turun. Buah-buahan memiliki kandungan air yang tinggi sehingga mudah rusak dan umur simpannya pendek. Untuk meningkatkan umur simpan dan nilai tambah, buah-buahan dapat diolah menjadi keripik. Salah satu produk olahan buah yang dapat dikembangkan dan mempunyai pasar yang cukup baik adalah keripik. Keripik buah lebih tahan disimpan dibandingkan buah segarnya karena kadar airnya rendah dan tidak lagi terjadi proses fisiologis seperti buah segarnya. Salah satu upaya mempertahankan mutu dan daya simpan buah adalah mengolahnya menjadi makanan kering (keripik buah). Pengolahan buah menjadi keripik perlu dukungan teknologi sehingga kualitas keripik yang dihasilkan dapat diterima konsumen (Kamsiati,2010). Taksonomi pisang Pisang merupakan tumbuhan terna raksasa, batang merupakan batang semu, permukaan batang terihat bekas pelepah daun. tumbuhan ini tidak bercabang, batangnya basah dan tidak mengandung lignin. pelepah daun pada tumbuhan ini menyelubungi batang. Daun pisang memiliki bentuk daun yang memanjang, yaitu bentuk memanjang namun juga agak lebar dibanding dengan bentuk lanset yaitu dengan perbandingan panjang dan lebarnya adalah 2,5-3 : 1. Pada pohon pisang untuk ujung daunnya biasanya berbentuk rompang. Daging daunnya tipis seperti kertas dengan pertulangan daun menyirip serta permukaan atas dan bawah daun yang licin berlapis lilin. daun pada tumbuhan ini merupakan
6
7
daun lengkap, karena memiliki pelepah daun, tangkai daun, dan helaian daun. Tangkai daun bila dipotong melintang bentuknya seperti bulan sabit. Dan berikut ini adalah klasifikasi tanaman pisang; Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Zingiberales
Famili
: Musaceae (suku pisang-pisangan)
Genus
: Musa
Spesies
: Musa paradisiaca
(Pranitasari, 2011). Manfaat buah pisang Buah merupakan hasil utama pisang, yang dapat dimakan langsung atau dimasak terlebih dahulu sebelum dimakan. Seringkali pisang juga diproses untuk tepung, keripik, bir, cuka. Bunga jantan beberapa kultivar sering digunakan sebagai sayuran. Daunnya sering dipakai sebagai pembungkus makanan. Serat yang diperoleh dari pelepah daun digunakan untuk membuat baju, sandal, tas. Bagian tanaman seperti daun dan buahnya seringkali dipakai dalam upacara tradisional misalnya dalam perkawinan, membuat bangunan baru. Daunnya yang muda dan masih menggulung dipergunakan untuk obat dalam mengobati sakit dada. Cairan yang dihasilkan dari potongan batangnya digunakan untuk
8
mengobati infeksi saluran kencing, disentri dan diare, selain itu juga digunakan untuk mengobati kebotakan karena gugurnya rambut. Bila dalam bentuk bubuk, digunakan juga untuk mengobati anemia dan kekurangan gizi. Buahnya yang belum masak digunakan untuk makanan orang yang menderita haemoptisi dan diabetes. Tepung yand dibuat dari pisang digunakan untuk mengobati dispepsia (Pranitasari, 2011). Keripik pisang Keripik pisang biasanya dibuat dari pisang mentah karena pisang masak tidak dapat dibuat keripik dengan menggunakan penggoreng biasa. Namun dengan menggunakan mesin penggoreng vakum, pisang masak dapat diolah menjadi keripik. Bahan yang digunakan adalah pisang yang masak 100%, yaitu pisang yang daging buahnya sudah berwarna kuning, tekstur buah cukup lunak, dan rasanya enak/manis. Pisang kepok, pisang kapas, dan pisang awa dapat diolah menjadi keripik pisang dengan menggunakan mesin penggoreng vakum. Buah pisang dikupas, diiris dengan ketebalan−32 mm, lalu digoreng dengan mesin penggoreng vakum pada suhu 100ºC dengan tekanan -640 sampai -680 mmHg. Keripik pisang yang dihasilkan memiliki rasa enak dan manis, bertekstur cukup renyah dan warnanya kuning menarik meskipun tanpa tambahan bumbu dan pewarna. Keripik pisang yang disukai panelis adalah keripik pisang kepok dan kapas. Rendemen keripik pisang kapok sebesar 45,94%, pisang awa 39,29%, dan pisang kapas 39,09% (Kamsiati, 2010). Pengolahan makanan Ilmu mekanisasi pertanian di Indonesia telah dipraktekkan atau dilaksanakan untuk mendukung berbagai usaha pembangunan pertanian terutama
9
di bidang usaha swasembada pangan. Dengan mempertimbangkan aspek kepadatan penduduk, nilai sosial ekonomi, dan teknis, maka pengembangan mekanisasi pertanian di Indonesia dilaksanakn melalui sistem pengembangan selektif. Yang dimaksud dengan sistem mekanisasi pertanian selektif adalah usaha memperkenalkan, mengembangkan, dan membina pemakaian jenis atau kelompok jenis alat dan mesin pertanian yang serasi atau yang sesuai dengan keadaan wilayah setempat. Oleh karena itu, ditinjau dari segi tingkat teknologinya, mekanisasi pertanian dibedakan atas: mekanisasi pertanian sederhana, mekanisasi pertanian madya, dan mekanisasi pertanian mutakhir. Wilayah pengembangan mekanisasi pertanian dibagi atas: wilayah tipe I-A atau wilayah lancar, wilayah tipe I-B atau wilayah siap, wilayah tipe II atau wilayah setengah siap atau secara ekonomi kurang menguntungkan, dan wilayah tipe III atau wilayah mekanisasi pertanian terbatas (Hardjosentono, dkk., 1996). Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis, dan dapat diterima. Diharapkan
perubahan
suatu
sistem
akan
menghasilkan
sesuatu
yang
menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah : a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi. d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi. e. Meningkatkan taraf hidup petani.
10
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsisten (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil. Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi (Rizaldi, 2006). Alat Peniris Minyak Dahulu, sebelum ada inovasi untuk menciptakan alat peniris minyak mekanis, manusia menggunakan kawat berbentuk jaring untuk meniriskan minyak. Bahan yang akan ditiris diletakkan di atas kawat jaring tersebut agar minyak pada bahan turun dengan adanya gaya gravitasi. Alat peniris sederhana inilah yang terus dipakai dalam proses penirisan minyak pada bahan makanan. Proses penirisan merupakan proses pemisahan antara bahan padat dengan bahan cair yang umumnya keduanya mempunyai gaya adesi yang cukup kuat sehingga sulit dipisahkan. Proses pemisahan minyak dari bahan yang digoreng dikenal dengan penirisan. Penirisan ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan absorsi, pengepresan, sentrifugasi. Pengepresan hanya dapat dilakukan pada produk-produk yang elastis atau lembut sehingga kerusakan yang terjadi bukan merupakan masalah. Pengepresan tidak dapat dilakukan pada produk-produk yang mudah rusak seperti lempeng, krupuk, dll. Pengepresan pada abon dapat dilakukan mengingat sifatnya yang elastik. Penggunaan sistem penirisan dengan sentrifugasi dapat mengurangi tingkat kerusakan bahan. Penirisan sistem sentrifugal pada abon dipandang sangat tepat karena struktur abon yang elastik dan hasilnya akan lebih baik dari pada cara pengepresan. Tahap penirisan sangat menentukan umur simpan karena sangat dipengaruhi kadar
11
minyak pada abon tersebut. Kandungan minyak yang terlalu banyak akan menyebabkan bau tengik. Proses penirisan secara tradisional sulit untuk meminimalkan kandungan minyak pada abon tersebut. Sentrifugasi merupakan salah satu cara pemisahan campuran menjadi dua fraksi atau lebih berdasarkan gaya sentrifugal yang diberikan dan perbedaan besarnya massa. Sentrifugasi merupakan cara pemisahan yang modern dan efisien serta banyak digunakan jika dibandingkan cara pemisahan lain seperti pengendapan yang efisiensinya relatif rendah dan perlu waktu lama. Gaya yang besar dapat diperoleh dengan cara memberikan gaya sentrifugal pada alat sentrifugasi. Gaya gravitasi masih tetap masih berperan dalam sentrifugasi sehingga gaya total yang bekerja merupakan gabungan antara gaya sentrifugal dengan gravitasi seperti pada siklon. Pada peralatan sentrifugasi skala industri, gaya sentrifugal akan memberikan pengaruh yang lebih besar daripada gaya gravitasi sehingga pengaruh gravitasi pada umumnya dapat diabaikan pada analisis pemisahan cara sentrifugasi ini (Purwantana, dkk, 2004). Seiring berkembangnya teknologi, diciptakan alat peniris minyak yang bekerja secara mekanis. Alat ini menggunakan prinsip putaran, dengan mesin penggerak elektromotor. Mesin peniris minyak, atau mesin pengaktus minyak berfungsi untuk mengurangi kadar minyak pada bahan yang biasanya adalah gorengan. Mesin ini telah teruji dan sudah banyak dipakai ratusan pengusaha makanan gorengan di berbagai daerah di Indonesia dan mancanegara. Mesin ini juga berfungsi mengurangi kadar air pada produk. Misalnya sayuran yang dicuci, dan ingin cepat dikeringkan. maka dengan mesin spiner ini, kandungan air bisa cepat kering (Agrowindo, 2010).
12
Manfaat penggunaan alat peniris minyak tipe sentrifugal Salah satu mesin yang sangat berguna di bisnis kuliner adalah mesin pengering minyak (spinner). Mesin ini bisa mengurangi kadar minyak di produk setelah digoreng. Banyak manfaat yang bisa Anda dapatkan setelah menggunakan mesin ini, antara lain : 1. Menghemat minyak goreng Penggunaan mesin ini bisa menghemat banyak minyak dalam proses memasak. Setelah produk Anda goreng, kandungan minyak goreng yang melekat padanya masih banyak. Dengan menggunakan mesin spinner, minyak goreng akan keluar dalam jumlah yang signifikan. Apalagi untuk produkproduk seperti abon, kacang goreng, dll. 2. Produk lebih sehat Mengurangi kadar minyak goreng pada produk akan menjadikan makanan lebih sehat dan natural. Ini sudah banyak disadari oleh banyak kalangan. 3. Produk lebih renyah Kandungan minyak goreng yang ada pada produk bisa menjadikan produk kurang renyah dan lembek. Dengan menggunakan mesin pengering minyak, produk akan menjadi lebih renyah dan crispy. 4. Disukai konsumen Konsumen pasti menyukai produk yang lebih renyah, lebih sehat, dan tidak menimbulkan perasaan “eneg”. Nah, dengan manfaat mesin spinner sebelumnya, konsumen akan lebih menyukai produk. (Maksindo, 2013).
13
Prinsip kerja alat peniris minyak tipe sentrifugal Alat peniris minyak tipe sentrifugal ini bekerja berdasarkan prinsip putaran sentrifugal. Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai, kripik hasil penggorengan di masukkan ke dalam keranjang peniris. Terdapat tiga buah keranjang peniris yang berbentuk setengah lingkaran, dimana bentuk dan dimensinya didesain agar bahan yang akan ditiriskan tidak rusak dan penirisan dapat dilakukan secara optimal. Keranjang peniris dikaitkan dengan poros 10 putaran, lalu keranjang peniris diputar dengan tenaga motor listrik. Minyak sisa penggorengan yang melekat pada kripik akan terlempar keluar dan ditahan oleh wadah penahan minyak. Sisa minyak yang tertahan di wadah penahan akan sendirinya ke bawah lalu akan keluar melalui saluran pembuangan minyak. Motor listrik Motor listrik dapat digolongkan menjadi dua golongan sesuai dengan sumber arus listrik, yaitu motor listrik arus searah atau DC dan motor listrik arus bolak-balik atau AC. Motor listrik AC yang kecil banyak dipakai pada peralatan rumah tangga misalnya alat cukur, alat kecantikan, alat dapur, dan sebagainya. Sedangkan motor listrik yang besar banyak digunakan pada kompresor, penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama tolak-menolak dan kutub yang tak senama tarik-menarik. Reaksi medan magnet listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik (Hartanto, 1997).
14
Poros Poros adalah salah satu elemen yang sangat penting dalam konstruksi mesin. Poros biasanya berfungsi untuk mentransmisikan daya. Poros ada yang berpenampang bujur sangkar (disebut poros bujur sangkar) dan ada yang berpenampang lingkaran (disebut poros lingkaran), akan tetapi kebanyakan poros adalah
berpenampang
lingkaran
karena
fungsinya
digunakan
untuk
mentransmisikan daya. Sedangkan poros berpenampang bujur sangkar biasanya hanya digunakan untuk menumpu beban saja (Jamal dan Asnawi, 2008). Poros dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: 1.
Poros dukung; poros yang khusus diperuntukkan mendukung elemen mesin yang berputar.
2.
Poros transmisi/poros perpindahan, poros yang terutama dipergunakan untuk memindahkan momen puntir. Poros dukung dapat dibagi menjadi poros tetap atau poros terhenti dan
poros berputar. Pada umumnya poros dukung itu pada kedua atau salah satu ujungnya ditimpa atau sering ditahan terhadap putaran. Poros dukung pada umumnya dibuat dari baja bukan paduan (Stolk dan Kros, 1981). Bantalan Bantalan adalah elemen mesin yang mempunyai poros berbeban sehingga gerakan bolak-balik dapat berlangsung dengan halus, aman, dan tahan lama. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan poros dan elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja dengan semestinya. Jadi
15
bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Stolk dan Kross, 1986). Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros, bantalan terdiri atas bantalan luncur dan bantalan gelinding. Pada bantalan luncur terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan, karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas. Pada bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru). Berdasarkan arah beban terhadap poros, bantalan terdiri atas bantalan radial yang arah bebannya tegak lurus sumbu poros, bantalan aksial yang arah bebannya searah sumbu poros, dan bantalan gelinding khusus yang arah bebannya sejajar dan tegak lurus sumbu poros (Sularso dan Suga, 2002). Puli Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan di sekeliling puli atau sproket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan N1 dengan diameter dp dan puli yang digerakkan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut: N1 d p ………………………………………………………………(1) = n2 D p
( Roth,dkk., 1982 ). Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
16
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar. - Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk ( Mabie and Ocvirrk, 1967 ). V-belt Sabuk bentuk trapesium atau bentuk V dinamakan demikian karena sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Kontak gesekan yang terjadi antara sabuk V dengan dinding alur menyebabkan berkurangnya kemungkinan slipnya sabuk penggerak dengan tegangan yang lebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan. Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk meyalurkan tenaga tergantung dari: 1. Regangan sabuk pada pulley 2. Gesekan antara sabuk dan pulley 3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan pulley 4. Kecepatan sabuk (makin cepat sabuk berputar makin kurang terjadi regangan dan singgungan) (Pratomo dan Irwanto, 1983).
17
Keranjang peniris Keranjang peniris adalah bagian dari mesin peniris minyak dan merupakan tempat peletakan bahan yang akan ditiriskan. Keranjang peniris ini berbentuk tabung silinder dan terdapat lubang-lubang pada permukaannya. Prinsip kerja dari tabung peniris adalah untuk meniriskan minyak dengan menggunakan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal ini akan mampu mengeluarkan minyak dari bahan karena adanya gaya yang keluar dari pusat lingkaran. Dan gaya sentrifugal itu dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : 𝐹𝐹 = 𝑚𝑚
Keterangan :
𝑣𝑣² 𝑟𝑟
............................................................................................(2)
F
: Gaya sentrifugal (N)
m
: Massa bahan (kg)
v
: Kecepatan putar (m/s)
r
: Jari-jari keranjang peniris (mm) Dan akibat dari gaya sentrifugal yang terjadi maka didapatkan tekanan
(preasure) yang menuju kesegala arah sehingga rumus tekanan yaitu : 𝐹𝐹
𝑃𝑃 = 𝐴𝐴 ................................................................................................(3)
Keterangan : P
: Tekanan yang menuju kesegala arah (N/m²)
F
: Gaya sentrifugal (N)
A
: Luasan bangunan (m²) Dengan adanya gaya sentrifugal dan tekanan maka mempengaruhi
tegangan yang terjadi pada permukaan dinding keranjang peniris, maka rumus tegangan yaitu :
18
𝜎𝜎𝜎𝜎 =
Keterangan :
𝑃𝑃𝑃𝑃 2𝑇𝑇
.................................................................................(4)
𝜎𝜎𝜎𝜎
: Tegangan (Mpa)
P
: Tekanan segala arah (N/m²)
T
: Tinggi keranjang (mm)
(Romadloni, 2012). Bahan yang dipakai untuk keranjang peniris ini adalah stainless. Berikut ini beberapa kelebihan dari bahan stainless yaitu: 1. Memiliki daya tahan tinggi terhadap korosi. 2. Memberikan penampilan menarik dengan kualitas tinggi dalam berbagai aplikasi. 3. Kemampuan stainless untuk dapat dengan mudah dibersihkan memberikan keuntungan higienis yang besar. (Romadloni, 2012) Kapasitas Efektif Alat Kapasitas efektif alat adalah nisbah antara berat bahan yang berhasil ditiriskan dengan lama waktu penirisan. Untuk pengujian kapasitas efektif alat ini dapat
dilakukan
dengan
menghitung
lamanya
waktu
proses
penirisan
menggunakan stop watch. Setelah peoses penirisan selesai, bahan yang telah berkurang
kadar
minyaknya
ditimbang
beratnya.
Kemudian
dilakukan
perhitungan dengan mengkonversikan waktu yang tercatat dalam menit kedalam jam terlebih dahulu. Misalnya saja pada mesin peniris buatan Agrowindo, selama 10 menit waktu penirisan dihasulkan berat bahan 1,2 kg. Sementara itu satuan
19
yang dipakai adalah kg/jam, maka kapasitas efektif alatnya menjadi 7,2 kg/jam (Hamimi, 2011). Banyaknya Minyak yang Ditiriskan Pengukuran minyak yang berhasil ditiriskan dapat dilakukan dengan cara berat sampel awal sebelum penirisan dikurang berat sampel setelah penirisan, kemudian dibagi dengan berat sampel sebelum penirisan. Atau dapat menggunakan rumus :
𝐾𝐾𝐾𝐾 = �
𝑃𝑃1−𝑃𝑃2
Dimana :
𝑃𝑃1
� 𝑥𝑥 100% ......................................................................(5)
Km
= Minyak yang berhasil ditiriskan (%)
P1
= Berat sampel sebelum penirisan (gr)
P2
= Berat sampel setelah penirisan (gr)
(Hamimi, dkk, 2011). Persentase Kerusakan Hasil Persentase kerusakan keripik berupa keripik yang pecah merupakan nilai yang mengindikasikan kinerja mesin peniris pada sampel keripik yang diujikan dan biasanya nilainya dinyatakan dalam persen (%). Persentase kerusakan bahan merupakan nisbah antara berat sampel yang rusak/pecah dengan berat awal sampel tersebut sebelum proses penirisan (Hamimi, 2011).
