`
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Penanganan Awal Kacang Tanah Proses pengupasan kulit merupakan salah satu proses penting dalam dalam
rangkaian proses penanganan kacang tanah dan dilakukan dengan maksud untuk memisahkan biji kacang tanah dari kulit arinya. Namun sebelum melakukan proses pengupasan dengan alat terlebih dahulu harus memperhatikan bentuk dan sifat fisik dari kacang tanah tersebut. Pengetahuan akan sifat fisik kacang tanah merupakan konsep dasar yang penting dalam merancang alat pengupas, karena hal ini akan menentukan efisiensi alat dalam pengoprasian nantinya. Salah satu sifat fisik kacang tanah yang penting untuk diperhatikan adalah ukuran dimensi dan bobot serta kadar airnya. Pada tahap penelitian pendahuluan telah dilakukan pengukuran terhadap sampel kacang tanah dan didapat hasil bahwa rata-rata bobot tiap satu butir kacang tanah adalah 0.4 gram sedangkan diameter rata-ratanya adalah 7.05 mm (dapat dilihat pada lampiran 4). Diameter yang diukur merupakan diameter yang tegak lurus terhadap bidang gesekan. Kadar air kacang tanah diukur sebelum mengalami proses pengeringan yaitu dengan alat Digital Moisture Meter MODEL TD-1 dan didapat nilai kadar air sebesar 10.15 %. Setelah diketahui ukuran dan kadar airnya maka akan lebih mudah untuk proses selanjutnya. Dengan mengetahui diameter rata-rata kacang tanah maka akan memudahkan penulis untuk mengatur jarak antara silinder pengupas agar jaraknya tidak terlalu renggang ataupun tidak terlalu rapat. Selain itu, kadar air awal kacang tanah akan memudahkan penulis untuk menentukan interval waktu selama penyangraian. Alat pengupas ini digunakan untuk memudahkan manusia dalam proses pengupasan kulit ari kacang tanah. Oleh karena itu, alat pengupas harus memiliki nilai efektivitas dan efiseinsi yang lebih tinggi daripada pengupasan yang dilakukan secara manual baik dari segi waktu, tanaga maupun produktivitas. Pada dasarnya penelitian ini membandingkan proses pengupasan dengan menggunakan alat dan tanpa alat (manual). Seperti yang telah disebutkan di awal bahwa pengupasan kulit ari kacang tanah secara manual menghasilkan kapasitas produksi
33
`
sebesar 4.2 kg/jam/orang dan menyebabkan butir belah sekitar 35 %. Hal itu dipandang kurang efektif dan efisien karena menghambat produktivitas dan menimbulkan kejerihan kerja bila dilakukan terus-menerus. Penggunaan alat pengupas ini dinilai lebih ergonomis dan memberikan kenyamanan terhadap penggunannya. Untuk membandingkan hasil pengupasan kulit ari kacang tanah dengan menggunakan alat dan tanpa alat harus memperhatikan kondisi kacang tanah yang sama. Perlu diperhatikan di sini adalah kondisi disaat kacang tanah dikupas dengan tangan, kondisi kacang tanah harus mudah dikupas. Biasanya untuk memudahkan proses pengupasan sebagian besar dari masyarakat memberikan proses
penanganan terlebih
dahulu
yaitu
dengan proses
penyangraian
(menggoreng tanpa minyak), merendam kacang tanah dengan air panas ataupun menjemur kacang tanah selama berhari-hari di bawah terik matahari. Semua itu dilakukan untuk mempermudah proses pengelupasan kulit ari dari bijinya. Oleh karena itu, proses pengupasan kulit ari dengan alat pengupas harus pula melewati penanganan awal terlebih dahulu. Kacang tanah yang akan dikupas dengan alat adalah kacang tanah yang kulit arinya bisa dengan mudah dikupas oleh tangan. Apabila kacang tanah tersebut sulit untuk dikupas dengan tangan maka akan sulit pula jika menggunakan alat sekalipun. Penanganan awal kacang tanah sebelum dilakukan pengupasan sangat penting karena akan mempengaruhi hasil akhir pengupasan. Proses tersebut bertujuan untuk menurunkan kadar air kacang tanah sehingga lebih kering. Dengan begitu kulit ari akan lebih mudah dilepaskan dibandingkan ketika dalam keadaan kadar air yang lebih tinggi. Oleh karena itu penanganan awal dilakukan untuk memudahkan pengupasan dengan alat. Proses penurunan kadar air kacang tanah dapat dilakukan dengan beberapa cara, baik secara alami yaitu dijemur dibawah sinar matahari ataupun tidak alami seperti disangrai ataupun dioven. Namun dalam hal ini, penulis memilih cara yang paling praktis dan sesuai untuk pengujian alat yaitu dengan proses penyangraian. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses penyangraian ini yaitu suhu dan lama waktu penyangraian. Lamanya waktu penyangraian begitu penting karena berhubungan dengan kondisi fisik biji kacang.
34
`
Untuk kondisi disini, suhu penyangraian tidak terlalu diperhatikan karena semua kacang tanah diberikan kondisi suhu yang sama sedangkan waktunya saja yang diberikan perlakukan berbeda. Lamanya waktu penyangraian digolongkan menjadi empat perlakuan berbeda terhadap kacang tanah yang akan diolah, yaitu penyangraian selama 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Pada penelitian ini, alat pemanas yang digunakan untuk menyangrai kacang adalah kompor gas dengan penggorengan (wajan) yang terbuat dari alumunium dengan diameter sekitar 33 cm. Waktu penyangraian dimulai ketika wajan telah benar-benar panas dengan suhu permukaan wajan mencapai 86 o C. Pada proses penyangraian, mula-mula kacang tanah ditimbang terlebih dahulu sebanyak 1000 gram kemudian dibagi-bagi menjadi 250 gram untuk sekali penyangraian. Setelah itu baru disangrai di atas wajan. Penyangraian pertama dilakukan selama 5 menit sambil dibolak-balik agar tidak gosong. Hasilnya, ada beberapa kacang tanah yang mudah untuk dikupas tetapi sebagian besar masih sulit untuk dikupas. Hal ini dikarenakan kadar airnya masih tinggi sehingga kulit arinya masih merekat dengan kuat terhadap bijinya. Selanjutnya pada penyangraian selama 10 menit, kulit ari kacang tanah sudah mulai gampang terkupas. Kulit ari lebih kering dan belum mengalami perubahan warna. Kemudian disusul penyangraian selama 15 menit ternyata memberikan kemudahan yang lebih dibandingkan dua perlakukan sebelumnya. Terakhir, dilakukan penyangraian selama 20 menit tetapi hasilnya banyak kulit ari yang sudah terkelupas dengan sendirinya. Selain itu, warna kacang tanah telah berubah menjadi kuning kecoklat-coklatan. Hal itu terjadi karena proses penyangraian terlalu lama sehingga merusak sifat fisik kacang tersebut. Disisi lain, produk akhir yang diinginkan adalah kacang tanah yang terbebas dari kulit arinya tanpa mengalami perubahan warna aslinya. Oleh karena itu, proses penyangraian selama 20 menit tidak diteruskan sehingga kacang tanah yang dipakai untuk uji performansi hanya sampai penyangraian selama 15 menit saja.
35
`
Gambar 25. Penyangraian Kacang Tanah Perubahan warna pada kacang tanah selama proses penyangraian dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah alat pemanas, wadah yang digunakan untuk menyangrai dan jumlah kacang tanah yang disangrai. Penyangraian yang dilakukan oleh alat pemanas berupa kompor gas akan berbeda dengan pemanasan yang dilakukan oleh kompor minyak ataupun tungku berbahan bakar kayu. Demikian pula dengan jumlah kacang yang disangrai, semakin banyak kacang yang disangrai maka proses pemanasannya akan semakin lama. Sebaliknya, semakin sedikit kacang yang disangrai maka semakin cepat proses pemanasannya.
Gambar 27. Wajan dan Kompor yang Digunakan pada Penyangraian
B. Rancangan Alat Pengupas Kulit Ari Kacang Tanah Dalam proses rancang bangun alsin meliputi beberapa kegiatan yaitu pembutan pra rancangan, rancangan dan perakitan prototipe. Rancangan yang dibuat berupa alsin pengupas kulit ari kacang tanah tipe engkol dan pemilihan
36
`
bahan disesuaikan dengan sifat dan karekteristik biji kacang tanah. Hasil yang diperoleh dari penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa cara terbaik untuk pengupasan ini yaitu dengan sistem kering. Mekanisme pengupasan kulit ari kacang tanah dilakukan melalui pemanasan pada suhu dan waktu yang telah ditentukan sebelumnya. Secara umum, alat pengupas ini terdiri dari dua bagian utama yaitu pengupas dan rangka alat. Namun disamping bagian utama, ada juga bagianbagian penunjang yang harus diperhatikan karena ikut mempengaruhi kinerja alat. Pengupas berbentuk silinder yang dilapisi oleh karet dengan ketebalan 8 mm. Karet yang dipilih berupa karet spon karena teksturnya yang sedikit kasar cocok sekali untuk memberikan gaya gesek maksimum terhadap kacang tanah. Selain itu, karet spon cukup elastis sehingga diharapkan tidak menghancurkan atau memecahkan kacang tanah yang akan dikupas. Dalam alat pengupas ini dibuat dua buah silinder pengupas dengan ukuran yang berbeda. Silinder pertama berdiameter 50 mm dan silinder kedua berdiameter 65 mm. Pemilihan dua buah silinder dimaksudkan agar terjadi gesekan di dua buah sisi kacang tanah sehingga mudah terlepas. Namun perlu diperhatikan bahwa kecepatan putar tiap pengupas harus berbeda agar diperoleh hasil kupasan optimal. Oleh karena itu dirancanglah dua buah silinder pengupas dengan ukuran diameter yang berbeda. Disamping itu, dibuat sistem transmisi dari karet seperti yang dapat dilihat pada gambar 21 sehingga laju putar kedua pengupas akan berbeda. Pengoperasian alat ini dilakukan dengan tenaga manusia menggunakan engkol. Mekanisme pengupasan pada alat ini terjadi karena danya gesekan antara kacang tanah dengan permukaan silinder pengupas. Gesekan terjadi di dua buah sisi permukaan kacang tanah karena pengupas bergerak dua-duanya. Jarak antara dua buah silinder pengupas harus lebih kecil dari diameter kacang tanah yang akan dikupas. Namun jika jaraknya terlalu sempit maka bukan hanya mengupas kulit arinya saja melainkan juga merusak dan menghancurkan biji kacang tanah tersebut. Oleh karena itu harus diukur jarak yang paling optimum agar kacang tanah terkupas dengan baik dan tidak belah.
37
`
Data hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa rata-rata diameter kacang tanah yang dipakai untuk penelitian adalah 7.05 mm. Dengan melihat ukuran diameter biji kacang maka jarak dua pengupas harus kurang dari 7.05 mm. Dengan menggunakan metode “Trial and Error” jarak antara pengupas digesergeser mulai dari jarak 4 mm sampai 7 mm. Pada jarak 4 mm kacang tanah yang masuk ke dalam pengupas banyak yang mengalami belah dikarenakan jaraknya yang terlalu sempit. Sedangkan pada jarak renggang 7 mm banyak sekali kacang tanah yang lolos dan tidak terkupas. Oleh sebab itu, jarak optimum berada diantara 4 mm – 7 mm. Selanjutnya jarak antara pengupas digeser sedikit demi sedikit sampai akhirnya mencapai jarak yang ideal. Selanjutnya didapat bahwa jarak yang paling ideal adalah dalam kisaran 5.5 mm. Hasil yang diinginkan dari pengupasan kulit ari kacang tanah tentu saja dengan persentase kacang tanah pecah yang sedikit. Untuk mandapatkan hasil itu, karet pengupas harus memiliki elastisitas yang cukup. Dengan demikian, kacang tanah yang masuk melewati pengupas akan mengalami takanan yang minimum seperti pada pegas namun gesekannya tetap optimum. Pada dasarnya sistem pengupas dengan roll menggunakan prinsip tekanan dan gesekan. Tentu saja gesekan yang paling optimum akan tercapai pada saat kering sehingga kacang tanah diberikan perlakuan terlebih dahulu. Terkupasnya kulit ari disebabkan oleh gesekan dan tekanan dari silinder pengupas. Namun jika tekanan yang diberikan melampaui batas dari kekuatan tekan kacang tanah maka kacang tanah tersebut akan terbelah karena tidak mampu menahan tekanan dari luar. Oleh sebab itu dalam perancangan dan pembuatan alat ini yang penting diperhatikan adalah meminimumkan tekanan dan mengoptimumkan gesekan. Salah satu kelebihan alat ini adalah dilengkapi dengan kipas atau blower sehingga kacang tanah yang keluar dari alat ini sudah terpisah dari kulit arinya. Pada alat ini, tidak diperlukan lagi proses penapian untuk memisahkan kulit ari dengan bijinya sehingga kegunaanya lebih praktis. Kecepatan angin yang keluar dari kipas dihitung dengan anemometer dan menunjukkan angka 2.18 m/s. Kecepatan angin sebesar itu telah cukup untuk menghembuskan kulit ari.
38
`
Gambar 27. Anemometer
C. Uji Performansi Alat pengupas Kulit Ari Kacang Tanah Sebelum dilakukan uji performansi, kacang tanah harus disangrai terlebih dahulu. Penyangraian dilakukan dengan waktu yang berbeda-beda yaitu 5 menit, 10 menit dan 15 menit. Pada penelitian ini, alat pemanas yang digunakan untuk menyangrai kacang adalah kompor gas dengan penggorengan (wajan) yang terbuat dari alumunium dengan diameter sekitar 33 cm. Waktu penyangraian dimulai ketika wajan telah benar-benar panas dengan suhu permukaan wajan mencapai 86o C. Kadar air awal sebelum penyangraian adalah 10.15% sedangkan kadar air setelah penyangraian ditunjukkan dalam tabel dibawah ini.
Tabel 3. Kadar Air Kacang Tanah Setelah Penyangraian Lama Penyangraian
Kadar Air
5 menit
8.03%
10 menit
6.21%
15 menit
4.53%
Kadar air kacang tanah sangat dipengaruhi oleh lamanya waktu penyangraian. Tabel 3 menunjukkan bahwa semakin lama penyangraian maka kadar airnya pun semakin rendah. Pada alat pengupas, diperlukan kacang tanah kering dengan kadar air yang minimum. Kacang tanah dengan kadar air yang kecil lebih mudah untuk dikupas. Jika dilihat dari tabel maka penyangraian selama 15 menit menunjukkan nilai kadar air yang paling rendah.
Sebenarnya jika
39
`
penyangraian ditingkatkan lagi menjadi 20 menit maka dihasilkan kadar air yang lebih rendah dan pengupasanpun semakin mudah. Akan tetapi pada kondisi tersebut kacang tanah telah mengalami perubahan warna menjadi kuning kecokatan dan menimbulkan bau gosong. Pada dasarnya proses penyangraian bertujuan untuk mengurangi kandungan air yang ada dalam kacang tanah. Namun secara tidak disadari, proses penyangraian juga mengakibatkan celah pada kedua keping lembaga kacang tanah menjadi merenggang. Semakin sedikit kadar air yang tekandung dalam kacang tanah maka daya rekat atau daya ikat antara kedua keping lembaga semakin berkurang. Oleh karena itu, semakin lama penyangraian menyebabkan keping lembaga semakin merenggang bahkan belah dengan sendirinya. Hasil uji performansi alat pengupas kulit ari kacang tanah dapat dilihat pada tabel 4, 5 dan 6 di lampiran. Tabel 4 , 5 dan 6 menyajikan data hasil pengujian alat pengupas. Setiap perlakukan waktu, dilakukan 10 kali ulangan (satu kali ulangan menggunakan 100 gram kacang tanah) untuk mendapatkan parameter yang diinginkan. Paremeter yang dihitung meliputi waktu pengupasan, kapasitas, bobot kacang tanah yang terkupas (utuh maupun belah) dan tidak tekupas, efektivitas dan efisiensi alat. Dari ketiga tabel yang disajikan atas terlihat bahwa pengupasan kacang tanah sebanyak 100 gram membutuhkan waktu ratarata kurang dari 11 detik. Setelah mendapatkan data parameter waktu maka dapat dihitung kapasitas alat pengupas dan didapatkan
nilai kapasitas pengupasan
sekitar 35 kg/jam dengan persentase belah sekitar 35%. Bila melihat nilai kapasitas pengupasannya maka penggunaan alat ini dapat meningkatkan produktivitas. Bisa dibandingkan jika menggunakan tenaga manual hanya dapat menghasilkan produk dengan kapasitas 4.2 kg/jam/orang. Tabel 4 menunjukkan hasil uji pengupasan kacang tanah yang telah mengalami proses penyangraian selama 5 menit dengan menggunakan alat pengupas. Setiap proses pengupasan per 100 gram kacang tanah yang terkupas hanya 27% saja dan selebihnya masih belum bisa terkupas dengan baik. Hal itu sangat jauh dari harapan awal yang menginginkan presentase pengupasan lebih dari 50%. Lama penyangraian selama 5 menit dirasa kurang efektif bila melihat hasil yang diperoleh. Kemungkinan besar kadar airnya masih terlalu tinggi
40
`
sehingga banyak yang tidak bisa terkupas dengan alat. Kulit ari kacang tanah masih melekat dengan kuat pada bijinya.
Gambar 28. Kacang Tanah Hasil Pengujian
Kemudian pengujian dilanjutkan pada kacang tanah yang telah mengalami penyangraian selama 10 menit. pengujian dan hasilnya seperti yang terlihat pada tabel 5. Kacang tanah sudah mulai banyak terkupas dengan efektivitas kerja alat mencapai 64.8%. Kadar air kacang tanah sudah cukup optimum untuk proses pengupasan karena daya rekat kulit ari pada bijinya semakin berkurang sehingga proses pengupasan semakin mudah. Kacang tanah yang terkupas lebih banyak dan kurang dari 40% sisanya masih belum terkupas dengan sempurna. Namun efektivitasnya lebih baik dibandingkan dengan.perlakuan pertama tadi. Sedangkan nilai efisiensinya hanya mencapai 53.73%, artinya dari setiap kacang tanah yang terkupas ada sekitar 46% yang belah. Kacang tanah terkupas utuh kacang tanah terkupas belah
kacang tanah tidak terkupas
Gambar 29. Perbandingan Kacang yang Terkupas dan Tidak Terkupas
41
`
Pengujian terakhir dilakukan pada kacang tanah yang telah mengalami penyangraian selama 15 menit. Kadar air kacang tanah semakin berkurang dan mencapai nilai 4.53% sehingga proses pengupasan menjadi lebih mudah lagi dibandingkan dengan dua perlakukan sebelumnya. Hasil pengujian alat menunjukkan bahwa 70% kacang tanah dapat terkupas. Namun masih terdapat kacang tanah yang belah mencapai 35%. Hal itu bisa dilihat dari nilai efisiensinya sebesar 56.84. Nilai efisiensi menunjukkan bahwa dari 100% pengupasan terdapat 57% kacang tanah terkupas dengan utuh dan 43% belah. Bisa dilihat di tabel 6 bahwa nilai efisiensi antara kacang tanah utuh dan belah adalah 56.84%. Bila membandingkan hasil pengupasan dengan tiga perlakuan di atas maka penyangraian selama 15 menit dinilai paling cocok dan sesuai untuk proses pengupasan. Hal itu bisa dilihat dari nilai efektivitas pengupasannya yang mencapai 70% dengan efisiensi kacang utuh terhadap kacang belah sebesar 56.84%. Untuk lebih jelsnya bisa dilihat pada grafik dibawah ini.
80
presentase (%)
70 60 50
terkupas utuh
40
terkupas pecah
30
tak terkupas
20 10 0 5
10
15
lama penyangraian (menit)
Gambar 30. Grafik Persentase Kacang Tanah Hasil Pengupasan
42
