BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Kelaa Kelaa adalah ohon serba guna bagi masyarakat troika. Hamir semua bagiannya daat dimanfaatkan orang. Kelaa (Cocos nucifera) adalah tanaman yang sangat lazim ditemukan di daerah trois. Kelaa sangat ouler di masyarakat karena memiliki banyak manfaat bagi kehiduan manusia. Beragam manfaat tersebut dieroleh dari buah, air, sabut, dan temurung (Andi, 2005). Buah kelaa berbentuk bulat anjang dengan ukuran kurang lebih sebesar keala manusia. Tebal sabut kelaa kurang lebih 5 cm dan daging buah 1 cm atau lebih. Tabel. 2.1 komosisi buah kelaa Daging buah (buah tua) Jumlah berat (%) Sabut 35 Temurung 12 Daging buah 28 Air buah 25 Sumber: Ketaren 1986 Endocar Endoserm Water Mesocar Exocar Gambar 2.1 komosisi buah kelaa

2 6 Buah kelaa adalah bagian aling bernilai ekonomi. Sabut, bagian mesokar berua serat-serat kasar, dierdagangkan sebagai bahan bakar, engisi jok kursi, anyaman tali dan lain-lain. Temurung atau batok bagian endocar digunakan sebagai bahan bakar, wadah minuman, bahan baku kerajinan dan arang aktif. Endoserm buah kelaa yang berua cairan serta endaannya yang melekat di dinding dalam batok (daging buah kelaa) adalah sumber enyegar yang mengandung beraneka enzim dan memiliki khasiat enetral racun dan memberikan efek enyegar (Palungkun, 1992). 2.2 Santan Santan adalah emulsi minyak dalam air yang berwarna utih susu yang dieroleh dengan cara emerasan arutan daging kelaa dengan atau tana enambahan air. Santan kental meruakan hasil olahan santan kelaa yang telah diberi emulsifier, sehingga emulsinya lebih stabil. Namun, santan kental mudah rusak dan berbau tengik, karena itu erlu diuayakan roduk santan kental sia akai yang memunyai daya tamung cuku. Untuk memeranjang masa siman santan kental dierlukan erlakuan emanasan (Ramdhoni et al., 2009). Santan meruakan bentuk emulsi minyak dalam air dengan rotein tinggi sebagai stabilisator emulsi. Air sebagai endisersi dan minyak sebagai fase terdisersi. Di dalam sistem emulsi minyak air, rotein membungkus butir-butir minyak dengan suatu laisan tiis sehingga butir-butir tersebut tidak daat bergabung menjadi satu fase kontinu. Butir-butir minyak daat bergabung menjadi satu fase kontinuu jika sistem emulsi diecah dengan jalan merusak rotein sebagai embungkus butir-butir minyak. Pemarutan meruakan taha endahuluan dalam memeroleh santan. Pemarutan bertujuan untuk menghancurkan daging buah dan merusak jaringan yang mengandung santan sehingga santan mudah keluar dari jaringan tersebut. Pemerasan dengan menggunakan tangan untuk memberikan tekanan ada hasil arutan dan memaksa santan keluar dari jaringan. Mengekstraksi santan daat dilakukan dengan tangan dan selanjutnya dilakukan enyaringan. Dalam industri makanan, eran santan sangat baik sebagai sumber gizi, enambah aroma, cita rasa, flavour dan erbaikan tekstur bahan angan hasil olahan.

3 7 2.3 Proses Pembuatan Minyak Kelaa Secara umum roses embuatan minyak kelaa daat dilakukan dengan dua cara (MAPI, 2006): 1. Minyak kelaa diekstrak dari daging kelaa segar, atau dikenal dengan roses basah. Untuk menghasilkan minyak dari roses basah daat dilakukan dengan beberaa cara, yaitu: a. Cara Basah Tradisional b. Cara Basah Fermentasi c. Cara Basah Lava Process d. Cara Basah dengan Penggorengan 2. Minyak kelaa diekstrak dari daging kelaa yang telah dikeringkan (kora) atau yang dikenal roses kering. Untuk menghasilkan minyak dari roses kering daat dilakukan dengan beberaa cara, yaitu: a. Ekstraksi secara mekanis (cara res) b. Ekstraksi dengan elarut Pengolahan minyak kelaa cara basah Pembuatan minyak kelaa cara basah daat dilakukan melalui embuatan santan terlebih dahulu atau daat juga dires dari daging kelaa setelah digoreng. a. Cara basah tradisional Cara basah tradisional ini sangat sederhana daat dilakukan dengan cara menggunakan eralatan yang biasa terdaat ada daur keluarga. Pada cara ini, mula-mula dilakukan ekstraksi santan dari kelaa arut. Kemudian santan dianaskan untuk menguakan air dan menggumalkan bagian bukan minyak yang disebut blondo. Blondo ini diisahkan dari minyak. Terakhir, blondo dieras untuk mengeluarkan sisa minyak. b. Cara basah fermentasi Cara basah fermentasi agak berbeda dengan cara basah tradisional. Pada cara basah fermentasi, santan didiamkan untuk memisahkan skim dari krim. Selanjutnya krim difermentasikan untuk memudahkan menggumalkan bagian bukan minyak

4 8 (terutama rotein) dari minyak ada waktu emanasan. Mikroba yang berkembang selama fermentasi, terutama mikroba enghasil asam. Asam yang dihasilkan menyebabkan rotein santan mengalami enggumalan dan mudah diisahkan asa saat emanasan. c. Cara basah lava rocess Cara basah lava rocess agak miri dengan cara basah fermentasi. Pada cara ini, santan diberi erlakuan sentrifugasi agar terjadi emisahan skim dan krim. Pada roses sentrifugasi, santan diberi erlakuan sentrifugasi ada keceatan rm. Sehingga terjadi emisahan fraksi kaya minyak (krim) dan fraksi minyak miskin (skim). Selanjutnya diasamkan. Selanjutnya krim diasamkan dengan menambahkan asam, asetat, sitrat, HCl samai H4. Setelah itu santan dianaskan dan dierlakukan seerti cara basah tradisional atau cara basah fermentasi. Skim santan diolah menjadi konsentrat rotein berua butiran atau teung. d. Cara basah dengan enggorengan Pengolahan minyak dengan cara enggorengan, roses ekstraksi minyak dilakukan dari hasil enggilingan atau arutan daging kelaa dengan langkah sebagai berikut: Gambar 2.2 Proses roduksi minyak kelaa basah Sumber: SIPUK, BI, dalam MAPI, 2006

5 9 Proses ekstraksi minyak kelaa dengan cara enggorengan daat dijelaskan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Pertama, daging kelaa segar dicuci bersih dan kemudian digiling atau diarut dengan enggiling atau emarut. Kedua, otongan-otongan daging kelaa yang digiling, kemudian dimasukkan dalam wadah enggorengan yang telah berisi minyak goreng anas ada suhu 110 o C-120 o C selama menit. Ketiga, untuk memerceat emisahan butiran kelaa anas dengan unsur minyak daat dilakukan dengan cara mengaduk-aduknya. Butiran sudah berisah dari minyak kemudian dikeluarkan dari wadah enggorengan, sementara minyak hasil enggorengan dibiarkan mengalir terisah ketemat enamungan minyak. Keemat, butiran-butiran kelaa yang sudah dikeluarkan tadi masih mengandung minyak. Oleh karena itu butiran kelaa dieras menggunakan mesin ress. Minyak dihasilkan dari roses ini kemudian ditamung. Kelima, minyak kelaa daat langsung dikemas untuk langsung dijual Pengolahan minyak kelaa cara kering a. Cara res Cara res dilakukan terhada daging buah kelaa kering (kora). Proses ini memrlukan investasi yang cuku besar untuk embelian alat dan mesin. Uraian ringkas cara res ini adalah sebagai berikut: a. Kora dicacah, kemudian dihaluskan menjadi serbuk kasar. b. Serbuk kora dianaskan, kemudian dires sehingga mengeluarkan minyak. Amas yang dihasilkan masih mengandung minyak. Amas digiling samai halus, kemudian dianaskan dan dires untuk mengeluarkan. c. Minyak yang terkumul diendakan dan disaring. d. Minyak hasil enyaringan diberi erlakuan berikut:

6 10 - Penambahan senyawa alkali (KOH atau NaOH) untuk netralisasi (menghilangkan asam lemak bebas) - Penambahan bahan enyera (absorben) warna, biasanya mengandung arang aktif dan atau bentonit agar dihasilkan warna minyak yang jernih dan bening. - Pengaliran ua air anas ke dalam minyak untuk menguakan dan menghilangkan senyawa-senyawa yang manyebabkan bau tidak dikehendaki. e. Minyak yang telah bersih, jernih, dan tidak berbau dikemas di dalam kotak kaleng, botol lastik atau botol kaca. b. Cara ekstrasi elarut Cara ini menggunakan cairan elarut (selanjutnya disebut elarut saja) yang daat melarutkan minyak. Pelarut yang digunakan bertitik didih rendah, mudah mengua, tidak berinteraksi secara kimia dengan minyak dan residunya tidak beracun. Walauun cara ini cuku sederhana, tai jarang digunakan karena biayanya relatif mahal. Uraian ringkas ekstraksi elarut ini adalah sebagai berikut: a. Kora dicacah, kemudian dihaluskan menjadi serbuk. b. Serbuk kora ditematkan ada ruang ekstraksi, sedangkan elarut ada ruang enguaan. Kemudian elarut dianaskan samai mengua. Ua elarut akan naik ke ruang kondensasi. Kondensat (Ua elarut yang mencair) akan mengalir ke ruang ekstraksi dan melarutkan lemak serbuk kora. Jika ruang ekstraksi telah enuh dengan elarut, elarut yang mengandung minyak akan mengalir (jatuh) dengan sendirinya menuju ruang enguaan semula. c. Di ruang enguaan, elarut yang mengandung minyak akan mrngua, sedangkan minyak teta berada di ruang enguaan. Proses ini berlangsung terus menerus samai tiga jam. d. Pelarut yang mengandung minyak diuakan. Ua yang terkondensasi ada kondensat tidak dikembalikan lagi ke ruang enguaan, tai dialirkan ke temat enamungan elarut. Pelarut ini daat digunakan

7 11 lagi untuk ekstraksi. Penguaan ini dilakukan samai dierkirakan tidak ada lagi residu elarut ada minyak. e. Selanjutnya, minyak daat diberi erlakuan netralisasi, emutihan dan enghilang bau. 2.4 Alat Pemeras Santan Proses embuatan minyak goreng dari bahan kelaa dimulai dari memarut daging kelaa yang sudah tua, memeras arutan kelaa untuk memeroleh santan, selanjutnya dianaskan untuk menguakan kandungan air. Saat ini emarutan telah menggunakan mesin emarut yang digerakkan tenaga listrik. Sedangkan emerasan masih dilakukan secara manual dengan tangan menggunakan tais (saringan dari bagian ohon kelaa) atau kain. Kini telah juga tersedia alat emeras mekanis tie ulir iston dan tie kombinasi ulir iston dan hidrolik, namun kurang efisien karena langkahnya terlalu banyak dalam satu siklus (Surata, 2001). Gambar 2.3 alat emeras santan tie kombinasi ulir iston dan hidrolik 2.5 Ulir Daya Ulir daya (ower screw) adalah eralatan yang berfungsi untuk mengubah gerak utar menjadi gerak lurus dan biasanya mentransmisikan daya. Ulir daya

8 12 digunakan antara lain untuk mengangkat atau menurunkan beban seerti ada dongkrak mobil, mengubah gerak utar menjadi gerak lurus misalnya ada ragum dan memberi gaya tekan/tarik yang besar seerti ada mesin res. Gambar 2.4 berikut menunjukkan beberaa konfigurasi dasar ulir daya. a) Ulir daya oros lurus b) Ulir daya oros tirus c) Ulir daya dengan itch bervariasi d) Ulir daya oros tirus itch bervariasi Gambar 2.4 Ilustrasi konfigurasi ulir daya Sumber: Sari, 2006 Selain konfigurasi dasar ulir daya, ulir juga memiliki banyak variasi rofil bentuk. Umumnya ulir daya menggunakan rofil tie square (segi-emat), tie acme, dan tie buttress seerti yang ditunjukkan ada gambar 2.5 berikut. 14,5 o 7 o ½ ½ 0,163 ½ 45 o d (a) Square d (b) Acme (c) Buttress d r Gambar 2.5 Profil ulir daya

9 13 Ulir daya dengan konfigurasi oros lurus meruakan mekanisme yang aling banyak diakai ada alat res, karena roses embuatan yang mudah. Jarak itch dan diameter dasar ulir konstan seanjang oros ulir, seerti ditunjukkan ada gambar 2.6 berikut. Gambar 2.6 geometri ulir daya oros lurus Menurut Sorin-Stefan et al. (2013), laju aliran volume dihitung berdasarkan ersamaan: Q v = V te. (1 - ε).n.k.60 [m 3 /j] (1) Dimana: V te - volume teoritis bahan yang diindahkan oleh ulir dalam sekali rotasi [m 3 ]; n keceatan utar ulir [rm]; k koefisien aliran balik bahan melalui uncak ulir (k = 0,2 0,35); ε - rasio tekanan, dihitung dengan rumus ε = (V i V f )/V i, dengan V i = volume awal [m 3 ] dan V f = volume akhir setelah enekanan [m 3 ]. Volume teoritis bahan yang diindahkan oleh oros ulir dihitung berdasrkan ersamaan: V te = (d 2 2 d 2 1 ) ( δ) [m 3 ] (2) Dimana: jarak itch [m]; δ lebar itch [m]; d o diameter luar ulir [m]; d 1 diameter oros [m]. Dengan mensubstitusi ersamaan (2) ke dalam ersamaan (1) dieroleh: Q v = (d 2 2 d 2 1 ) ( δ) (1 - ε).n.k.60 [m 3 /j]. (3)

10 Analisis Gaya ada Ulir Daya Alat emeras santan dirancang menggunakan ulir daya oros lurus dengan rofil tie square (segi-emat). Ilustrasi gaya-gaya yang bekerja ada ulir daya saat mendorong beban ditunjukkan dalam Gambar 2.7 berikut. f W N πd F λ Gambar 2.7 Gaya-gaya yang bekerja ada ulir daya saat mendorong beban Sudut kemiringan ulir (λ) disebut juga lead angle dihitung dengan ersamaan: tan d. 4) = itch (jarak ulir) d = diameter itch Kesetimbangan gaya dalam arah vertikal: F f cos λ N sin λ = 0 dimana: f = μ N F μ N cos λ N sin λ = 0 F = N (μ cos λ + sin λ)... 5) Kesetimbangan gaya dalam arah horizontal: W + f sin λ N cos λ = 0

11 15 W + μ N sin λ N cos λ= 0 W N cos sin... 6) Substitusikan ersamaan 5) dan 6) F cos sin W cos sin W d d ) karena koefisien gesek: μ = tan θ, maka ersamaan 7) menjadi tan cos sin F W cos tan sin sin cos cos sin F W cos cos sin sin sin( ) F W cos( ) F W tan( ) F = Gaya ulir,. 8) W = Beban engeresan θ = arc tan μ = sudut gesek Torsi yang dierlukan untuk mendorong beban: T d d ( cos sin ) F W 2 2 (cos sin ). 9) atau dalam arameter itch, T W d ( d ) 2 ( d ). 10) Gaya tangan yang dierlukan untuk memutar ulir secara manual (dengan roda tangan): T F. t r F t T r. 11) F t = gaya tangan untuk memutar ulir r = jari-jari roda tangan

12 Pendekatan Ergonomi dalam Desain Tujuan utama eneraan ergonomi adalah mencitakan keadaan fisik dan sikis ekerja sehat, dengan menserasikan kemamuan, kebolehan dan keterbatasan manusia terhada tugas atau ekerjaan yang akan dilaksanakan. Alikasi ergonomi disaming mencitakan sistem kerja yang manusiawi, juga terbukti memberikan keuntungan secara ekonomi. Hendric (2002) menyatakan good ergonomic is good economic, yang berarti eneraan ergonomi yang benar akan memberikan keuntungan ekonomi yang lebih tinggi. Secara khusus ergnomi akan memberikan beberaa manfaat antara lain (1) emakaian otot dan energy yang lebih efisien, (2) emakaian waktu lebih efisien, (3) kelelahan berkurang, (4) kcelakaan akan berkurang, (5) enyakit akibat kerja berkurang, (6) kenyamanan dan keuasan kerja meningkat, (7) efisiensi meningkat,(8) mutu roduk dan roduktivitas meningkat, (9) oerasional daat ditekan (Manuaba, 2000; Mac Leod 2006). Dalam enelitian ini alikasi ergonomi dilakukan untuk merancang tinggi alat emeras yang dioerasikan dalam osisi duduk, diameter roda tangan, diameter genggam handel, dan emanfaatan gaya tangan untuk memutar ulir. Untuk orang Indonesia laki-laki tinggi siku rata-rata dalam osisi duduk adalah 240 mm, diameter genggam rata-rata 48 mm (Nurmianto, 1996). Diameter roda tangan untuk gaya yang besar dianjurkan antara 45,7-50,8 cm, dengan kekuatan tangan rata-rata 49 kg (Woodson, 1981).