ANALISA HASIL CRACKED MIXTURE pada ALAT PEMECAH BIJI (RIPPLE MILL) KELAPA SAWIT KAPASITAS 250 KG/JAM

Transkripsi

1 ANALISA HASIL CRACKED MIXTURE pada ALAT PEMECAH BIJI (RIPPLE MILL) KELAPA SAWIT KAPASITAS 250 KG/JAM Mahyunis ST, MT 1, Arnold PG Lbn Gaol, ST 2, Rayi Hidayah Lestari 3 Program Studi Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Agrobisnis Perkebunan RINGKASAN Analisa cracked mixture pada alat pemecah biji sawit (ripple mill) bertujuan untuk mengetahui alat ripple mill bekerja dengan,maksimal. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengukuran biji sawit sebelum masuk ke ripple mill, menghitung hasil cracked mixture pada ripple mill, menganalisa persentase biji utuh dan biji pecah. Efisiensi yang didapat untuk ukuran biji besar adalah 60,54%, biji sedang 68,57%, dan biji kecil 27,46%. Dari hasil yang didapat efisiensi paling tinggi terdapat pada biji sedang dan efisiensi yang paling rendah terdapat pada biji kecil, hal ini disebabkan oleh ukuran biji yang akan dipecah bervariasi dari ukuran biji dan ketebalan cangkang. Kata kunci: ripple mill, cracked mixture, efisiensi dan biji. 1 Dosen Pembimbing 2 Dosen Pembimbing 17

2 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tandan buah segar (TBS) yang diolah di pabrik kelapa sawit (PKS) menghasilkan dua produk yaitu crude palm oil (CPO) dan palm kernel oil (PKO), tetapi dari kedua produk tersebut terdapat perbedaan angka rendemen sangat jauh berbeda. Dimana rendemen CPO selalu menjadi rendemen primer, sedangkan rendemen PKO selalu menjadi rendemen sekunder. Padahal jika rendemen pada inti (kernel) dapat ditingkatkan lagi, maka akan menambah keuntungan bagi perusahaan. Inti (kernel) utuh adalah salah satu penentu kualitas untuk menghasilkan minyak inti sawit yang berkualitas, maka digunakan alat atau mesin pemecah biji yang berfungsi untuk memisahkan cangkang dengan inti. Proses pemisahan ini berlangsung pada alat ripple mill (alat pemecah biji). Inti sawit yang utuh dari hasil pemecahan di ripple mill adalah tolak ukur keberhasilan kerja ripple mill, karena semakin banyak inti utuh maka losses inti sawit semakin kecil. Untuk mengetahui alat ripple mill bekerja dengan maksimal atau tidak, maka perlu dilakukan pengecekkan pada hasil keluaran pada hasil keluaran ripple mill yaitu cracked mixture. Data percobaan dan analisa yang akan dilakukan menggunakan metode pengukuran secara experimental. Data-data tersebut dapat dituangkan dalam bentuk grafik dan tabel untuk menunjukkan persentase kinerja alat ripple mill. B. Rumusan Masalah Hal yang menjadi rumusan masalah dipenelitian ini adalah bagaimana efisiensi (kemampuan kerja alat) dapat tercapai secara maksimal. Untuk menghindari banyaknya biji utuh dan biji pecah yang gagal terpecah di ripple mill. Maka dilakukan salah satu tindakan untuk mengukur tingkat keberhasilan dari proses ripple mill. Jika berhasil terealisasi maka proses pemecahan yang terjadi akan sesuai dengan harapan. C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini antara lain adalah mampu menganalisa hasil cracked mixture pada alat pemecah biji menggunakan metode experimental. II. TINJAUAN PUSTAKA Pabrik Kelapa Sawit stasiun biji merupakan stasiun akhir untuk memperoleh inti sawit. Biji yang didapat dari pemisahan biji dan ampas (depericarper) dikirim ke stasiun ini untuk diperam, dipecah, dipisahkan antara inti dan cangkang. Inti dikeringkan sampai batas yang ditentukan, dan cangkang dikirim kepusat pembangkit tenaga sebagai bahan bakar. Proses pemecahan nut pada pabrik kelapa sawit merupakan suatu proses yang sangat berpengaruh untuk keberhasilan pengolahan inti pada pabrik kelapa sawit. Ripple mill adalah alat untuk memecahkan biji, pada ripple mill terdapat rotor bagian yang berputar pada ripple plate bagian yang diam. biji masuk diantara rotor dan ripple plate 18

3 sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari inti Oleh karena itu sangat diperlukan ketelitian untuk dapat menganalisa, memilih dan menggunakan alat yang efektif didalam prosesnya untuk mendapati biaya olah yang optimal dengan kinerja yang bagus sehingga dapat menjadi masukan yang bagus pada pabrik kelapa sawit. Alat yang efektif dapat dilihat dari sisi perawatan, biaya operasi, kemudahan dalam proses kinerjanya. Menurut sukrisno widyotomo (2010) di jurnal yang berjudul Evaluasi Kinerja Mesin Pengupas Kulit Buah Kopi Basah Tipe Silinder Horizontal menyebutkan bahwa, kulit buah basah dipisahkan dari komponen biji kopi berkulit cangkang karena adanya gaya gesek dan pengguntingan yang berlangsung di dalam celah di antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator). Rotor memiliki permukaan yang bertonjolan atau bergelembung (buble plate) yang dibuat dari bahan logam lunak jenis tembaga (Wintgens, 2004). Palisu (2004) melaporkan bahwa pengupasan kulit buah kopi dengan menggunakan poros pengupas berbentuk persegi enam dan jarak celah 3 mm akan memberikan hasil pengupasan yang lebih baik jika dibandingan dengan cara ditumbuk. Amelia et al. (1998) melaporkan bahwa pengupasan kulit buah kopi arabika berukuran antara 7-9 mm dengan menggunakan mesin pengupas kulit buah tipe silinder tunggal dan jarak celah kurang dari 3 mm akan diperoleh 60% buah kopi terkelupas, dan jumlah biji pecah tidak lebih dari 1%. Sedangkan Tamrin (2010) di jurnal yang berjudul Pengembangan Alat Pengupas Kulit Polong Kacang Tanah Tipe Piring menyebutkan bahwa untuk memperkecil tingkat kerusakan biji, maka pengupasan kulit harus dilakukan pada keadaan kadar air biji kacang tanah 8-16%. Kadar air akan mempengaruhi sifat fisik kacang tanah antara lain panjang, ketebalan, diameter, kerapatan, koefisien gaya gesek dan tingkat kerapuhan. Anifah dan Hafifah (2008) telah melakukan penelitian untuk merancang bangun dan melakukan uji performansi mesin pengupas kulit kacang tanah. Alat dirancang untuk mengupas kulit dan memisahkan kulitnya serta mensortasi biji kacang tanah berdasarkan ukuran. Prinsip pengupasan yang diterapkan adalah tekanan dan gesekan, unit pengupas berupa silinder berputar dan landasan, kulit dengan biji dipisahkan menggunakan kipas. Unit sortasi berupa ayakan bertingkat. Secara keseluruhan, mesin terdiri dari bagian hopper, unit pengupas, kipas, saluran pengeluaran kulit, pengayak, saluran pengeluaran biji ukuran besar, saluran pengeluaran biji ukuran kecil, rangka, motor listrik 2 Hp dan V- belt. Uji performansi alat dilakukan dengan variasi kecepatan putaran silinder pengupas (168, 192, dan 223 rpm). Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada selang kecepatan putaran 168 sampai dengan 223 rpm, kapasitas mesin dan efisiensi 19

4 pengupasan berbanding lurus dengan kecepatan putaran silinder pengupas. Kapasitas input mesin dan efisiensi pengupasan pada masing-masing kecepatan putaran 168, 192, dan 223 rpm adalah 671 Kg/jam efisiensi 81,9 persen, 808 Kg/jam efisiensi 82,1%, dan 1061 Kg/jam efisiensi 84,9%. Alat pengupas dengan kapasitas skala menengah dikembangkan alat pengupas tipe piring dengan mekanisme kerja tekanan dan gesekan. Alat ini mempunyai dua piring yaitu piring bagian atas disebut landasan karet dan piring bagian bawah disebut landasan pengupas. Landasan karet terbuat dari kayu yang dilapisi karet dan landasan pengupas terbuat dari jeruji besi behel dengan jarak antar besi 10 mm. Dengan menggunakan jenis landasan tersebut, diharapkan efisiensi pengupasan melebihi 90%. Ripple mill sendiri terdapat rotor bagian yang berputar pada Ripple Plate bagian yang diam, biji masuk diantara rotor dan ripple plate sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari inti. Biji dari nut silo masuk ke ripple mill untuk dipecah sehingga inti terpisah dari cangkang. Biji yang masuk melalui rotor akan mengalami gaya sentrifugal (menjauhi pusat putaran) sehingga biji keluar dari rotor dan terbanting dengan kuat yang menyebabkan cangkang pecah. Cangkang dan inti yang sudah terpisah diangkut oleh cracked mixture coveyor lalu cracked mixture elevator dan diolah untuk proses berikutnya untuk mendapatkan inti kelapa sawit. Bahan yang akan masuk ke ripple mill adalah biji (nut), yang berada di nut hopper lalu akan masuk ke ripple mill diantara rotor bar dan stator, karena putaran maka nut akan pecah. Hasil pemecahan ripple mill disebut cracked mixture, cracked mixture terdiri dari material berat yaitu kernel dan whole nut, material sedang yaitu broken kernel dan half nut, serta material ringan yaitu shell. Proses pemecahan biji sawit dapat dikaji dengan metode proses tekan statis dan tekan dinamis. Untuk menghitung biji utuh dan pecah dapat menggunakan persamaan sebagai berikut: Efisiensi = ( 100%) 100..I Dimana: m 1 = berat biji utuh (gram) m 2 = berat biji pecah (gram) m 3 = berat sample (gram) III. METODE PENELITIAN Penelitian ini berlangsung metode yang dilakukan adalah experimental dengan pembuatan ripple mill mini kapasitas 250 kg/jam. Yang menjadi tolak ukur penelitian ini adalah ripple mill yang ada pada PKS. Eksperirnental dilakukan dengan menempuh langkah-langkah seperti berikut : 20

5 1. Melakukan kajian secara induktif yang berkait erat dengan permasalahan yang hendak dipecahkan. 2. Mengidentifikasi masalah. 3. Melakukan studi literatur dan beberapa sumber yang relevan, memformulasikan hipotesis penelitian, menentukan variabel, dan merumuskan definisi operasional dan definisi istilah. 4. Membuat rencana penelitian yang didalamnya mencakup kegiatan: a. Mengidentifikasi variabel luar yang tidak diperlukan, tetapi memungkinkan terjadinya kontaminasi proses eksperimen. b. Menentukan cara mengontrol. c. Memilih rancangan penelitian yang tepat. d. Menentukan populasi, memilih sampel yang mewakili serta memilih sejumlah subjek penelitian. e. Membagi subjek dalam kelompok kontrol maupun kelompok eksperimen. f. Membuat instrumen, memvalidasi instrumen dan melakukan studi pendahuluan agar diperoleh instrumen yang memenuhi persyaratan untuk mengambil data yang diperlukan. g. Mengidentifikasi prosedur pengumpulan data. dan menentukan hipotesis. Penelitian ini dilaksanakan dengan cara sebagai berikut 1. Mengukur biji sawit pada ripple mill yang dirancang dengan cara pengukuran biji sawit berdasarkan besar, sedang, dan kecil sebelum masuk ke ripple mill dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. Menimbang biji sawit sebanyak 1 kg. b. Menyortir biji sawit berdasarkan ukuran (besar, sedang, kecil), biji pecah (besar, sedang, kecil), inti utuh, inti pecah, cangkang, dan sampah. c. Menghitung jumlah biji sawit yang sudah disortir dalam 1 kg. d. Mengambil enam buah biji dari setiap sample berdasarkan ukuran. e. Menguji ketahanan biji menggunakan mesin uji tekan (rockwell hardness test) dan mengukur besar inti dari ukuran besar, sedang, kecil menggunakan jangka sorong. f. Mencatat hasilnya. 2. Menghitung hasil cracked mixture pada ripple mill yang dirancang dengan pengukuran biji pecah dan biji utuh setelah keluar dari ripple mill yang dilakukan sebanyak 20 kali agar data yang didapat akurat dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. Menimbang cracked mixture sebanyak 400 gram. b. Menyortir cracked mixture berdasarkan biji utuh, biji pecah. c. Mengukur dimensi biji utuh. d. Menimbang kembali biji utuh dan biji pecah. e. Mencatat hasilnya. 3. Menganalisa persentase biji utuh dan biji pecah hasil keluaran dari 21

6 ripple mill yang berguna untuk memperbaiki mutu inti sawit dan meningkatkan rendemen inti sawit. Pengambilan sample dilakukan secara random karena sample yang akan diteliti relative homogen dan tersebar merata diseluruh populasi. Pengambilan sample dapat dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut: a. Menentukan populasi. b. Menentukan ukuran populasi. c. Menentukan bentuk sampling dan susun sampling secara lengkap. d. Menentukan ukuran sample melalui perhitugan tertentu. Ukuran ini ditentukan berdasarkan aspek statistic oleh bentuk parameter (frekuensi, rata-rata, atau proporsi), teknik sampling yang digunakan, tujuan penelitian, sifat penelitian, kedalaman analisis, variabilitas variable yang diteliti, serta batas kesalahan dan derajat kepercayaan. e. Memproses yang melibatkan kerangka sampling yang kecil bisa dilakukan dengan cara undian. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan mengunakan metode pengukuran dengan kapasitas olah 8 kg per 2 menit untuk satu kali proses pemecahan biji sawit. Hasil keluaran dari proses tersebut diambil 20 sampel dengan berat tiap sampel 400 gr, pengambilan sampel dilakukan secara acak. Panjang & Diameter (cm) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Dimensi Biji Besar, Sedang dan Kecil Sampel Gambar 2. Grafik dimensi biji besar, sedang dan kecil Hasil yang ditunjukkan pada gambar 2. grafik dimensi biji besar, Diameter Biji besar(cm) Panjang Biji besar(cm) Diameter Biji sedang (cm) Panjang Biji sedang (cm) Diameter Biji kecil (cm) Panjang Biji kecil (cm) biji sedang dan biji kecil dengan sampel sebanyak 10, diperoleh panjang biji besar dapat mencapai 22

7 3,91 cm, diameter 2,09, pada biji sedang dapat mencapai panjang 3,22 cm, diameter 1,90 cm, sedangkan pada biji kecil mencapai panjang 2,12 cm dan diameter 1,35. Ukuran biji bervariasi dikarenakan pengambilan sampel pada saat panen puncak dan kondisi buah bagus dengan curah hujan yang cukup. Persentase Gabungan Persentase Biji Besar, Biji Sedang, dan Biji Kecil Gambar 3. Grafik Gabungan Persentase Biji Besar, Sedang, dan Kecil Biji Besar Biji Sedang Biji Kecil Hasil yang ditunjukkan pada gambar 3. grafik gabungan persentase biji besar, sedang, dan kecil dengan sampel sebanyak 20 dapat kita analisa pada biji besar efisiensi tertinggi mencapai 72,02%, pada biji sedang efisiensi tertinggi mencapai 80,68%, perlakuan pada kedua ukuran biji tersebut menggunakan ripple bar. Sedangkan pada biji kecil efisiensi tertinggi mencapai 37,42%, perlakuan pada V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa variasi bentuk biji yang akan dipecah oleh alat pemecah biji sawit, mempengaruhi persentase biji sawit utuh dan biji sawit pecah. Dari data percobaan experimental hasil pemisahan yang diuji melalui alat biji ukuran kecil menggunakan ripple plate. Hal ini disebabkan biji kecil lolos pada perlakukan dengan menggunakan ripple bar, sedangkan pada perlakuan mengunakan ripple plate biji ukuran kecil terjebak disela-sela gerigi ripple plate sehingga ketika rotor berputar terjadi proses pemecahan dan mengakibatkan biji yang berukuran kecil pecah. pemecah biji sawit menunjukkan bahwa: Hasil yang didapat dari percobaan experimental adalah ukuran rata-rata dimensi biji besar adalah diameter 1,86 cm dan panjang 3,27 cm. Ukuran rata-rata dimensi biji sedang adalah diameter 1,48 cm dan panjang 2,69 cm. Ukuran ratarata dimensi biji kecil adalah 23

8 diameter 1,225 cm dan panjang 1,986 cm. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji besar adalah 60,544%. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji sedang adalah 68,565%. Efisiensi alat pemecah biji sawit untuk memecahkan biji kecil adalah 27,463%. Dapat dilihat dari percobaan experimental efisiensi alat tidak tercapai dikarenakan disain alat yang perlu disempurnakan dan kinerja alat yang perlu ditingkatkan. B. Saran 1. Disarankan jika terdapat banyak biji ukuran kecil pada hasil grading maka sebaiknya digunakan ripple plate pada ripple mill, sehingga persentase biji utuh dan biji pecah dapat diminimalisir. 2. Diharapkan dilakukan penelitian selanjutnya untuk menganalisa biji dari varietas lain, dan alat pemecah biji lebih disempurnakan baik dari bentuk dan kinerja alat. 3. Diharapkan peneliti selanjutnya dapat menganalisa dengan kondisi biji yang segar, tidak menginap (bermalam) karena jika menginap kondisi biji akan berjamur dan dapat merusak mutu dari kernel itu sendiri. Dan dapat mengakibatkan data yang didapat tidak valid, peneliti selanjutnya harus menghasilkan data yang akurat. Data praktek kerja lapangan I PMKS SINAR GUNUNG SAWIT RAYA Tapanuli Tengah. Malangyudo A dan Krisdwiarto A Teknologi Pengolahan Inti Sawit. Tamrin Pengembangan Alat Pengupas Kulit Polong Kacang Tanah Tipe Piring. Teknologi Pertanian. 11: Hanifah U dan Afifah Pengaruh Kecepatan Putaran Silinder Pengupas Kulit Kacang Tanah. Prosiding. Seminar Nasional Teknik Kimia 2008 Universitas Katolik Parahyangan, 28 April W. Sukrisno Evaluasi Kinerja Mesin Pengupas Kulit Buah Kopi Basah Tipe Silinder Horizontal. Enjiniring Pertanian.20: DAFTAR PUSTAKA Naibaho, Ponten.1998.Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan. PPKS Medan. 18