RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING BIJI KOPI TIPE FLAT BURR MILL

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING BIJI KOPI TIPE FLAT BURR MILL SKRIPSI OLEH SAMUEL HAPOSAN NAPITUPULU PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

2 RANCANG BANGUN ALAT PENGGILING BIJI KOPI TIPE FLAT BURR MILL SKRIPSI OLEH : SAMUEL HAPOSAN NAPITUPULU /KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing ( Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si ) Ketua ( Adian Rindang STP, M.Si ) Anggota PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

3 ABSTRAK SAMUEL HAPOSAN NAPITUPULU: Rancang Bangun Alat Penggiling Biji Kopi Tipe Flat Burr Mill, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan ADIAN RINDANG. Penggilingan dilakukan untuk menghaluskan bahan pangan menjadi bubuk dengan tingkat kehalusan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain. Penggilingan biji kopi bertujuan untuk menghaluskan biji kopi hingga menjadi bubuk kopi dengan kehalusan tertentu agar mudah diseduh dan memberikan sensasi rasa dan aroma yang lebih optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat dan menguji alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill pada kopi robusta. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat, persentase biji hilang dan analisis ekonomi. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat 5,00 kg/jam untuk kopi robusta. Persentase biji kopi robusta yang hilang adalah sebesar 1,112 %. Analisis ekonomi Rp ,25/kg, BEP sebanyak 2.748,91 kg/tahun pada komoditi kopi robusta. NPV 16% sebesar Rp ,25 dan NPV 20% sebesar Rp ,98. IRR sebesar 52,81 %. Kata kunci : flat burr mill, kopi, alat penggiling, rotator, stator. ABSTRACT SAMUEL HAPOSAN NAPITUPULU: Design of flat burr type coffee bean grinder mill, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and ADIAN RINDANG. Milling is done to reduce size or to powder food material into a certain level of refinement to be more easily processed into other products. Grinding coffee beans aims to reduce size the beans into coffee powder with a certain subtlety to be easily brewed and gives the sensation of taste and aroma that is more optimal. The aims of the was to design, build and test coffee bean grinder flat burr type mill on robusta coffee. Observed parameters were the effective capacity of the equipment, the percentage of losses materials, and economic analysis. The results showed that the effective capacity of the equipment was 5.00 kg/hour for robusta coffee. Losses robusta coffee was 1.112%. Economic Analysis was Rp ,25/kg, the BEP was 2.748,91 kg/year for coffee robusta. The NPV 16% was Rp ,25 and the NPV 20% was Rp ,98. The IRR was 52,81 %. Key words: flat burr mill, coffee, grinder, rotator, stator. i

4 RIWAYAT HIDUP Samuel Haposan Napitupulu dilahirkan di Tanjung Balai pada tanggal 14 Desember 1991 dari ayah Parasian J Napitupulu dan ibu Ros R Simanjuntak. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Santo Thomas 2 Medan dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian. Selama mengikuti perkulihan, penulis aktif sebagai Asisten Laboratorium Kekuatan Bahan serta aktif dalam organisasi intra kampus sebagai Wakil Ketua Bidang Organisasi dan Komunikasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian,. Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa Sawit PT. PERKEBUNAN NUSANTARA IV Dolok Ilir, Simalungun, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai dengan Agustus ii

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas kasih dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Rancang Bangun Alat Penggiling Biji Kopi Tipe Flat Burr Mill sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian,, Medan. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Adian Rindang, STP, M.Si., sebagai anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda P. Napitupulu dan Ibunda R. Simanjuntak serta seluruh anggota keluarga atas doa dan dukungan yang selalu diberikan kepada penulis selama mengikuti pendidikan sarjana di Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan seperjuangan TEP 2009 dan semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu di sini atas dukungannya selama penulis menempuh masa studi dan penelitian. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2013 Penulis iii

6 DAFTAR ISI Hal ABSTRAK... i RIWAYAT HIDUP... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN...1 Latar Belakang...1 Tujuan Penelitian...3 Kegunaan Penelitian...3 Batasan Masalah...3 TINJAUAN PUSTAKA...4 Kopi...4 Jenis Kopi...5 Bubuk Kopi...7 Aluminium...8 Besi...9 Baja...10 Motor Listrik...11 Jenis Penggiling Biji Kopi...12 Penggiling Burr Mill...13 Prinsip Kerja Alat Penggiling Tipe Flat Burr Mill...14 Analisis Ekonomi...14 Break even point...15 Net present value...16 Internal rate of return...17 BAHAN DAN METODE...19 Waktu dan Tempat Penelitian...19 Bahan dan Alat Penelitian...19 Metodologi Penelitian...19 Analisis Teknik...20 Rancang Alat Penggiling Tipe Flat Burr Mill...21 Prosedur Penelitian...22 Persiapan...22 Pembuatan Alat...22 Pengujian Alat...23 Parameter yang Diamati...24 Kapasitas Efektif Alat (kg/jam)...24 Persentase Biji Hilang (%)...24 Analisis Ekonomi...24 HASIL DAN PEMBAHASAN...28 Perancangan Alat...28 Proses Penggilingan...29 Kapasitas Efektif Alat...30 iv

7 Persentase Biji Hilang...33 Analisis Ekonomi...35 Biaya Pemakaian Alat...35 Break Even Point...36 Net Present Value...36 Internal Rate of Return...37 KESIMPULAN DAN SARAN...38 Kesimpulan...38 Saran...38 DAFTAR PUSTAKA...40 DAFTAR LAMPIRAN...42 v

8 DAFTAR TABEL No. Hal. 1. Perbedaan Kopi Arabika dan Kopi Robusta Standar Nasional Indonesia Biji Kopi Komponen Alat Data Kapasitas Kerja Alat Data Persentase Biji Hilang Tingkat suku bunga dengan hubungan P/F Tingkat suku bunga dengan hubungan P/A Sifat fisik biji dari dua varietas kopi vi

9 DAFTAR GAMBAR No. Hal. 1. Gambar grafik kapasitas efektif alat terhadap waktu Gambar tampak depan Gambar tampak samping Gambar stator Gambar rotator Gambar rotator Gambar rotator Gambar alat bekerja Gambar kopi sebelum digiling Gambar kopi setelah digiling Gambar biji yang hilang Gambar blade grinder Gambar conical burr grinder Gambar flat burr grinder vii

10 DAFTAR LAMPIRAN No. Hal. 1. Flowchart penelitian Kapasitas efektif alat Persentase hasil gilingan hilang Analisis ekonomi Break even point Net present value Internal rate of return Spesifikasi alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill Tabel suku bunga Tabel sifat fisik biji dari dua varietas kopi Perhitungan daya Gambar alat Gambar proses penelitian Gambar jenis-jenis grinder Gambar teknik tampak depan Gambar teknik tampak samping Gambar teknik hopper Gambar teknik rotator Gambar teknik stator Gambar teknik kerangka alat viii