SKRIPSI UJI KINERJA ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL. Oleh : HANIDA PRITIKASIWI JURNALITA F

Transkripsi

1 SKRIPSI UJI KINERJA ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL Oleh : HANIDA PRITIKASIWI JURNALITA F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2 UJI KINERJA ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : HANIDA PRITIKASIWI JURNALITA F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

3 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR UJI KINERJA ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : HANIDA PRITIKASIWI JURNALITA F Dilahirkan pada tanggal 29 Agustus 1984 di Kediri, Jawa Timur Tanggal Lulus :... Menyetujui, Bogor,22 Agustus 2007 Bogor,22 Agustus 2007 Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr Dosen Pembimbing I Dr. Ir. Asep Sudarman, M.Rur.Sc Dosen Pembimbing II Mengetahui, Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S. Ketua Departemen Teknik Pertanian

4 Hanida Pritikasiwi Jurnalita. F Uji Kinerja Alat Pemerah Susu Sapi Semi Otomatis Tipe Engkol. Di bawah bimbingan Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr dan Dr. Ir. Asep Sudarman, MRur.Sc RINGKASAN Secara kimia, susu adalah emulsi lemak dalam air yang mengandung gula, garam-garam mineral dan protein dalam bentuk suspensi koloid. Komponen utama susu adalah air, lemak protein (kasein dan albumin), laktosa (gula susu) dan abu. Komponen susu selain air merupakan Total Solid (TS). Total solid tanpa lemak disebut Solid non fat (SNF). Beberapa istilah lain yang biasa digunakan sehubungan dengan komponen utama susu ini ialah plasma susu atau susu skim, yaitu bagian susu yang mengandung semua komponen kecuali lemak, dan serum susu yaitu bagian susu yang mengandung semua komponen susu kecuali lemak dan kasein (Rahman, 1992). Susu sapi adalah salah satu hasil dari produksi sapi perah yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat Indonesia dalam usaha meningkatkan kebutuhan gizi. Cara pemerahan susu sapi di Indonesia masih banyak menggunakan cara manual yaitu langsung dengan tangan, walaupun sebenarnya sudah ada mesin pemerah susu otomatis. Faktor penyebabnya karena harga mesin otomatis sangat mahal, yang jika dibandingkan dengan keuntungan yang diperoleh peternak sapi perah tidak akan mencukupi untuk membeli mesin tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut telah dilakukan kerjasama penelitian antara Departemen Teknik Pertanian ( TEP ) IPB dengan CENTRAS ( Center For Tropical Animal Studies) LPPM IPB dalam rancangan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Dengan adanya kerjasama ini diharapkan akan dihasilkan alat pemerah susu sapi yang sesuai dengan kebutuhan para peternak sapi perah di Indonesia. Dalam penelitian ini akan dilakukan uji kinerja dan uji pengoperasian alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol dengan tujuan untuk menentukan efektifitas fungsional dan produktivitas prototipe alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dan menentukan beban kerja kualitatif operator pengguna alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei 2007 sampai dengan Agustus 2007 di Bengkel Departemen Teknik Pertanian dan di Ecofarm, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Persiapan peralatan uji dan pemeriksaan kondisi alat sebelum pengujian dilakukan di Bengkel Teknik Pertanian dan Pengujian kinerja di Ecofarm, Fakultas Peternakan, Kampus IPB Dramaga. Pada penelitian ini dilakukan melalui dua tahap pengujian. Tahap pertama adalah pengujian kinerja dan tahap kedua adalah uji ergonomi dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Uji kinerja dilakukan untuk membandingkan produktivitas relatif alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol terhadap pemerahan secara manual dan terhadap pemerahan menggunakan alat pemerah susu sapi otomatis. Pengujian ergonomi bertujuan untuk menentukan beban kerja pada saat menggunakan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Selain itu juga untuk melakukan perbandingan dengan beban kerja yang dihasilkan pada

5 pemerahan manual. Pengujian ini dilakukan melalui pengukuran denyut jantung pemerah dengan menggunakan Heart Rate Monitor. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol ini terdiri dari delapan bagian utama, yaitu rangka, bagian pemerah (shells), unit pengatur denyut hisap, selang udara, selang pengalir susu, milkcan, vacuum chamber head, pompa vakum. Kapasitas pemerahan dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol pada pemerahan pagi hari sebesar 826,7 ml/menit dan pada pemerahan sore hari sebesar 446,7 ml/menit. Tingkat efektifitas alat pemerah susu sapi semi otomatis mencapai 73,2 % dibandingkan dengan pemerahan manual. Tingkat efektifitas alat pemerah susu semi otomatis mencapai 292,3 % dibandingkan mesin pemerah susu otomatis. Setelah dilakukan perhitungan statistik T-distribution hasil antara pemerahan manual dan pemerahan menggunakan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol tidak berbeda nyata. Hasil tersebut sama untuk pemerahan pagi hari maupun pemerahan sore hari. Kategori beban kerja pemerah dalam menggunakan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol termasuk ringan dibanding dengan pemerahan manual dengan nilai IRHR antara 1,00 1,25.

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan tanggal 29 Agustus 1984 di Kediri, Jawa Timur. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Sugeng Priyatmoko, SE, M.Com dan Etty Widyaningsih. Penulis memulai pendidikan formal di TK Dharma Wanita Kediri pada tahun Memasuki usia 6 tahun penulis melanjutkan pendidikan di SD Pawyatan Dhaha II Kediri dari tahun Setelah itu, penulis melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Kediri dari tahun , lalu pindah ke SLTP Negeri 4 Bogor dari tahun Pada tahun yang sama, Penulis melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 5 Bogor dan lulus pada tahun Pada tahun 2003, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian melalui jalur USMI dan program studi yang dipilih adalah Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada tahun 2005, penulis memilih laboratorium Ergonomika dan Elektronika Pertanian. Selama perkuliahan penulis aktif dalam berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan. Pada tahun penulis menjabat sebagai ketua tim Public Relation, HIMATETA. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Alat dan Mesin Budidaya Pertanian pada tahun Penulis melakukan praktek lapangan di PT. Kelola Mina Laut, Gresik, Jawa Timur. Topik yang dipelajari adalah Aspek Keteknikan dan Ergonomika pada Proses Pengolahan Udang di PT Kelola Mina Laut. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, penulis melakukan penelitian dengan judul Uji Kinerja Alat Pemerah Susu Sapi Semi Otomatis Tipe Engkol di bawah bimbingan Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr dan Dr. Ir. Asep Sudarman, M.Rur.Sc.

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi yang berjudul Uji Kinerja Alat Pemerah Susu Sapi Semi Otomatis Tipe Engkol. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini tersusun atas bimbingan dan kerjasama orang-orang yang telah membantu penulis selama penyusunan. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M. Agr. selaku dosen pembimbing akademik I yang selalu memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian. 2. Dr. Ir. Asep Sudarman, M. Rur.Sc. selaku dosen pembimbing akademik II yang selalu memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian. 3. Dr. Lenny Saulia, STP, M.Si selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan koreksi dan saran terhadap skripsi penulis. 4. Bapak Parma yang telah membantu dalam hal perancangan, pembuatan dan pengujian di Bengkel Leuwikopo. 5. Seluruh pekerja di Ecofarm Fakultas Peternakan Cikabayan yang telah banyak membantu selama penelitian. 6. Seluruh staf UPT dan Departemen Teknik Pertanian atas bantuan dalam administrasi kelulusan 7. Papa, Mama, dan kedua adikku yang telah banyak memberikan doa, motivasi dan kasih sayang selama ini. 8. Budi Setiawan sebagai teman seperjuangan, senasib dan sepenanggungan dalam penelitian. 9. Aziz Hanggumantoro atas keikhlasannya dalam memberikan waktu, tenaga dan dukungan kepada penulis. 10. Gynaf, Dewi, Gigi, Dela, Eka, Deta, Saldo, Gia, Ale, Kaka Raning, Edonk atas bantuan yang diberikan kepada penulis. i

8 11. Andra, Budi, Gigi, Sita, Bobby, Anas, Mamet, Deni, Yandra, Caca, Siska, Gawa, Ratnasari, Ale, Tika, Mamo, Hasyim, untuk semangat dan kebersamaan sebagai sesama warga Ergotron Teman- teman TEP 40 untuk empat tahun yang berharga dan tak akan pernah terlupakan. Semangat dan sukses selalu. 13. Bapak Gatot, Ibu Nunung, Mas Sandi, Mbak Vana, Linda, Corry, Mbak Ai, Momot, Baina, Lilis yang telah banyak memberikan motivasi kepada penulis. Penulis menyadari keterbatasan kemampuan dalam menyusun skripsi ini, oleh karena itu. Penulis menyampaikan permohonan maaf dan mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat sebagaimana mestinya. Bogor, Agustus 2007 Penulis ii

9 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i iii v vii ix I. PENDAHULUAN... 1 A. LATAR BELAKANG... 1 B. TUJUAN PENELITIAN... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. KOMPOSISI SUSU... 4 B. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI SUSU... 5 C. PERSIAPAN PEMERAHAN... 6 D. CARA PEMERAHAN MANUAL... 7 E. CARA PEMERAHAN OTOMATIS... 9 F. ASPEK ERGONOMI III. METODE PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT B. ALAT DAN BAHAN C. PROSEDUR PENELITIAN IV. ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL 24 A. SPESIFIKASI ALAT B. PRINSIP KERJA ALAT V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. UJI KINERJA BERDASARKAN KAPASITAS B. TINGKAT EFEKTIFITAS ALAT C. UJI KINERJA MENGGUNAKAN T- DISTRIBUTION D. UJI ERGONOMI E. PENGARUH ALAT TERHADAP SAPI iii

10 V. KESIMPULAN DAN SARAN A.... KESI MPULAN B.... SAR AN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iv

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Cara pemerahan manual (Sudono, 1999)... 8 Gambar 2. Sapi yang siap diperah... 8 Gambar 3. Puting sapi yang siap diperah... 9 Gambar 4. Mesin Pemerah Susu Sapi Otomatis ( Schmidt, 1988 )... 9 Gambar 5. Fase Pemijatan (Garland, 1991) Gambar 6. Fase Pemerahan (Garland, 1991) Gambar 7. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol Gambar 8. Alat pemerah susu sapi otomatis Gambar 9. Tahapan penelitian Gambar 10. Tahapan uji kinerja alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol Gambar 11. Tahapan uji ergonomi alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol Gambar 12. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol (Setiawan, 2007) Gambar 13. Rangka Gambar 14. Bagian pemerah Gambar 15. Unit pengatur denyut hisap Gambar 16. Selang Udara Gambar 17. Selang pengalir susu Gambar 18. Milkcane Gambar 19. Vacuum Chamber Head Gambar 20. Pompa Vakum Gambar 21. Pengujian pemerahan manual Gambar 22. Pengujian pemerahan otomatis Gambar 23. Pengujian pemerahan tipe engkol Gambar 24. Sapi sedang duduk Gambar 25. Kandang yang belum dibersihkan v

12 Gambar 26. Grafik pemetaan laju denyut jantung pemerahan manual pagi hari Gambar 27. Grafik pemetaan laju denyut jantung pemerahan manual sore hari Gambar 28. Grafik pemetaan laju denyut jantung pemerahan menggunakan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol pagi hari Gambar 29. Grafik pemetaan laju denyut jantung pemerahan menggunakan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol sore hari vi

13 DAFTAR TABEL Tabel 1. Komposisi Kimia Susu... 5 Tabel 2. Kategori pekerjaan berdasarkan IRHR (Syuaib, 2003 dalam Fauzi, 2006) Tabel 3. Kapasitas pemerahan manual pada pagi hari Tabel 4. Kapasitas pemerahan manual pada sore hari Tabel 5. Kapasitas pemerahan dengan mesin perah otomatis pada pagi hari Tabel 6. Kapasitas pemerahan dengan mesin perah otomatis pada sore hari Tabel 7. Kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu tipe engkol pada pagi hari Tabel 8. Kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu tipe engkol pada sore hari Tabel 9. Tingkat efektifitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan pemerahan manual pagi hari Tabel 10. Tingkat efektifitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan pemerahan manual sore hari Tabel 11. Nilai efektifitas total rata- rata pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan pemerahan manual Tabel 12. Tingkat efektifitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan alat pemerah otomatis pagi hari Tabel 13. Tingkat efektifitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan alat pemerah otomatis sore hari vii

14 Tabel 14. Nilai efektifitas total rata- rata pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan alat pemerah otomatis Tabel 15. Perhitungan statistik uji T-distribution antara pemerahan manual dengan pemerahan menggunakan tipe engkol pada pagi hari Tabel 16. Perhitungan statistik uji T-distribution antara pemerahan manual dengan pemerahan menggunakan tipe engkol pada sore hari Tabel 17. Perhitungan IRHR pemerahan manual pagi hari Tabel 18. Perhitungan IRHR pemerahan manual sore hari Tabel 19. Perhitungan IRHR pemerahan dengan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol pagi hari Tabel 20. Perhitungan IRHR pemerahan dengan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol sore hari viii

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Kapasitas pemerahan susu sapi dengan cara manual Lampiran 2. Kapasitas pemerahan susu sapi dengan mesin otomatis Lampiran 3. Kapasitas pemerahan susu sapi dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol Lampiran 4. Tabel sebaran nilai t untuk T-distribution Lampiran 5. Data HRM pemerahan manual pagi hari Lampiran 6. Data HRM pemerahan manual sore hari Lampiran 7. Data HRM alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol pagi hari Lampiran 8. Data HRM alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol sore hari ix

16 I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Sapi merupakan salah satu hewan ternak yang sangat bermanfaat bagi manusia. Hampir semua bagian dari tubuh sapi dapat dimanfaatkan bahkan sampai kotoran sapi dapat dimanfaatkan sebagai pupuk kandang. Sapi menghasilkan sekitar 45-55% kebutuhan daging dunia, 95% kebutuhan susu, dan 85% kebutuhan kulit. Sentra peternakan sapi di dunia ada di negara Eropa (Skotlandia, Inggris, Denmark, Perancis, Switzerland, Belanda, Italia, Amerika, Australia, Afrika dan Asia (India dan Pakistan). Susu sapi adalah salah satu hasil dari produksi sapi perah yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat Indonesia dalam usaha meningkatkan kebutuhan gizi. Susu sapi umumnya sudah tidak asing lagi bagi masyarakat. Konsumennya tidak hanya terbatas di kota-kota besar, melainkan sudah meluas sampai ke kota-kota kecil dan juga pedesaan. Susu dibutuhkan oleh manusia untuk semua umur. Sapi Friesian Holstein terkenal dengan produksi susunya yang tinggi yaitu sebesar 6350 kg susu/tahun dengan persentase lemak susu sekitar 3-7%. Namun demikian sapi perah tersebut ada yang mampu berproduksi hingga mencapai kg susu/tahun, apabila digunakan bibit unggul, diberi pakan yang sesuai dengan kebutuhan ternak, lingkungan yang mendukung dan menerapkan budidaya dengan manajemen yang baik. Saat ini produksi susu di dunia mencapai 385 juta m 2 /ton/tahun, khususnya pada zone yang beriklim sedang. Pada dasarnya, antara persediaan dan permintaan terhadap susu di Indonesia terjadi kesenjangan yang cukup besar. Permintaan akan kebutuhan susu jauh lebih besar dari ketersediaan susu yang ada, menyebabkan harga susu yang mahal dan tidak dapat terjangkau oleh semua kalangan. Berdasarkan kondisi tersebut, usaha sapi perah untuk menghasilkan susu segar sangat prospektif. Susu yang dikonsumsi oleh mayarakat Indonesia pada umumnya berupa susu hasil olahan, karena sebagian besar masyarakat belum terbiasa minum susu dalam keadaan segar. 1

17 Cara pemerahan susu sapi di Indonesia masih banyak menggunakan cara manual yaitu langsung dengan tangan, walaupun sebenarnya sudah ada mesin pemerah susu otomatis. Faktor penyebabnya karena harga mesin otomatis sangat mahal, yang jika dibandingkan dengan keuntungan yang diperoleh peternak sapi perah tidak akan mencukupi untuk membeli mesin tersebut. Banyak sedikitnya produksi susu sapi perah lebih banyak dipengaruhi oleh faktor keadaan lingkungan dan sifat genetisnya. Cara memerah yang baik dan higienis akan meningkatkan pendapatan peternak sapi perah. Dari tahun ke tahun, produksi susu dalam suatu peternakan sapi perah tidak banyak bervariasi dibandingkan dengan hasil peternakan lainnya dan biasanya hasil produksi susunya tidak lebih dari 2%. Setiap hari, variasi konsumsi susu tidak banyak berubah, tidak ada musiman, dengan harga susu dari tahun ke tahun tidak banyak mengalami perubahan. Untuk mengatasi hal tersebut telah dilakukan kerjasama penelitian antara Departemen Teknik Pertanian ( TEP ) IPB dengan CENTRAS ( Center For Tropical Animal Studies) LPPM IPB dalam rancangan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Dengan adanya kerjasama ini diharapkan akan dihasilkan alat pemerah susu sapi yang sesuai dengan kebutuhan para peternak sapi perah di Indonesia. Penelitian alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol ini dilakukan oleh tim Departemen Teknik Pertanian yang melibatkan 2 mahasiswa, yaitu penulis dan Budi Setiawan sebagai tugas akhir. Untuk kepentingan penyelesaian skripsi, Budi Setiawan memfokuskan penelitiannya pada Rancang Bangun Alat Pemerah Susu Semi Otomatis Tipe Engkol dan penulis sendiri mengambil topik Uji Kinerja Alat Pemerah Susu Semi Otomatis Tipe Engkol. Penentuan alat pemerah susu semi otomatis secara tepat sesuai dengan aspek-aspek ergonomi merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan produktifitas susu sapi. Selain dilihat dari performansi alat tersebut, perlu juga diperhatikan kesesuaian tata letak komponen-komponen alat agar manusia sebagai operator mudah dalam mengoperasikan alat tersebut. 2

18 Penelitian tentang aspek ergonomi ditujukan kepada faktor psikologi pekerja dan kinerja manusia yang didisain untuk mengoptimalkan kinerja dari operator tersebut. B. TUJUAN Dalam penelitian ini akan dilakukan uji kinerja dan uji pengoperasian alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol dengan tujuan : 1. Menentukan efektifitas fungsional dan produktivitas prototipe alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol 2. Menentukan tingkat beban kerja kualitatif operator pengguna alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. 3

19 II. TINJAUAN PUSTAKA A. KOMPOSISI SUSU Susu dikenal sebagai bahan pangan bergizi hampir sempurna, karena susu mengandung zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhan. Kandungan gizi susu cukup tinggi, karena susu mengandung protein dengan asam-asam amino esensial dalam jumlah cukup dan seimbang. Susu merupakan bahan yang mudah rusak (perishable), baik oleh mikroorganisme maupun perlakuanperlakuan fisik dan kimia, sehingga memerlukan penanganan yang baik serta sebelum dikonsumsi perlu diolah terlebih dahulu. Untuk meningkatkan daya tahan susu, proses pengolahan susu ditujukan untuk meningkatkan kandungan nutrisi, yaitu dengan penambahan vitamin, protein, dan lemak, sehingga produk susu olahan menjadi bahan makanan bergizi tinggi (Farral, 1963). Secara kimia, susu adalah emulsi lemak dalam air yang mengandung gula, garam-garam mineral dan protein dalam bentuk suspensi koloid. Komponen utama susu adalah air, lemak protein (kasein dan albumin), laktosa (gula susu) dan abu. Komponen susu selain air merupakan Total Solid (TS). Total solid tanpa lemak disebut Solid non fat (SNF). Beberapa istilah lain yang biasa digunakan sehubungan dengan komponen utama susu ini ialah plasma susu atau susu skim, yaitu bagian susu yang mengandung semua komponen kecuali lemak, dan serum susu yaitu bagian susu yang mengandung semua komponen susu kecuali lemak dan kasein (Rahman, 1992). Pada umumnya kandungan air dalam susu berkisar antara 82%-90%, lemak antara 2,5%-8,0%, kasein antara 2,3%-4,0%, gula antara 3,5%-6,0%, albumin antara 0,4%-1,0% dan abu antara 0,5%-0,9%. Komposisi pada komponen utama susu dapat dilihat pada Tabel 1. 4

20 Air Bahan padat (TS) : -lemak -protein -gula -abu Tabel 1. Komposisi Kimia Susu Komponen Kandungan (%) 87,25 Sumber : Echles,1951 dalam (Rahman,1992) 3,80 3,50 4,80 0,65 Beberapa faktor yang mempengaruhi konsentrasi komponen-komponen dalam susu ialah mastitis, tahapan dalam periode laktasi, musim dan keadaan makanan. Variasi komposisi susu berdasarkan musim erat kaitannya dengan kombinasi pengaruh suhu dan pemberian makanan. Suhu yang tinggi dan kualitas makanan yang buruk akan menyebabkan kandungan SNF dalam susu menjadi rendah. Sebaliknya, makanan yang berkualitas baik dan suhu rendah cenderung akan meningkatkan kandungan SNF dalam susu. Susu yang dihasilkan pada awal periode laktasi mempunyai kandungan SNF yang tinggi, kemudian menurun pada periode laktasi hari dan akan meningkat kembali secara gradual sampai bulan keenam periode laktasi, diikuti dengan kenaikan tajam pada akhir periode laktasi. B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI SUSU Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas dan produksi susu adalah bangsa (rumpun sapi), lama bunting, masa laktasi, besarnya sapi, estrus (birahi), umur, selang beranak, masa kering, frekuensi pemerahan, dan tata laksana pemberian makanan (Sudono,1999). Brody (1948) yang membahas pengaruh lingkungan pada pengelolaan ternak menyatakan bahwa performansi ternak dipengaruhi oleh lingkungan. Lingkungan yang buruk, peralatan dan fasilitas penanganan ternak mengakibatkan perubahan fisiologis dan tingkah laku ternak. Variasi dalam kemampuan sapi untuk memproduksi total produksi susu merupakan karakteristik dari keturunan yang berbeda antar bangsa dan individu (Ensminger, 1971). Sapi perah mempunyai daya produksi yang 5

21 tinggi, sehingga jika tidak mendapatkan makanan yang cukup sapi tidak akan dapat menghasilkan susu yang sesuai dengan kemampuannya (Sudono, 1999). C. PERSIAPAN PEMERAHAN Hal-hal yang harus diperhatikan dalam persiapan pemerahan adalah sebagai berikut (Sudono, 1999) : 1. Kandang harus dibersihkan dari segala kotoran sapi, air kencing, sisa-sisa makanan dan sampah terutama di kandang sapi yang hendak diperah. 2. Sapi yang hendak diperah ambingnya, bagian lipat pahanya dan pahanya harus dicuci atau dibersihkan dengan sikat untuk mencegah kotorankotoran yang menempel pada bagian-bagian tersebut jatuh dalam susu pada waktu sapi tersebut diperah. 3. Sapi yang hendak diperah diberi pakan konsentrat terlebih dahulu supaya sapi tersebut dalam keadaan tenang. Jangan diberi rumput, silase atau hijauan yang lainnya sebelum atau selama diperah guna menjamin susu yang dihasilkan tidak berbau, bersih dan mempunyai kualitas yang baik. 4. Alat-alat susu (ember susu, kan susu ) harus bersih, oleh karena itu alatalat susu yang dipakai untuk menampung dan menyimpan susu susu sebelumnya harus dicuci bersih. 5. Mengikat ekor, terutama dilakukan pada sapi-sapi yang sering mengibasngibaskan ekornya, karena dapat mengganggu pemerah dan kotoran yang terdapat pada ekor sapi tersebut dapat mencemari susu dalam ember yang dipakai untuk memerah. 6. Mencuci ambing perlu dilakukan untuk mengurangi pencemaran kuman dalam susu, agar susu yang dihasilkan bersih dan tidak mudah rusak. Disamping itu pencucian ambing akan menggertak keluarnya susu dan memudahkan pemerahan. 7. Pemerah susu harus bersih tangannya selama melakukan pemerahan. Orang yang hendak memerah hendaknya memakai pakaian yang bersih dan sebelum memerah tangannya harus dicuci bersih dengan sabun. 8. Uji mastitis hendaknya dilakukan setiap melakukan pemerahan yaitu dengan memerah pakai tiga jari. Puting yang mengeluarkan susu abnormal 6

22 harus disisihkan lebih dulu dan diperah terakhir sesudah memerah sapisapi yang sehat ambingnya. D. CARA PEMERAHAN MANUAL Setelah tangan pemerah dan ambing dicuci bersih, maka cara pemerahan dengan menggunakan kelima jari adalah sebagai berikut (Sudono dkk, 2003): 1. Tekankan ibu jari dan jari telunjuk melingkari pangkal puting sehingga susu tidak dapat kembali lagi ke ambing. 2. Tekan jari tengah pada puting untuk memancarkan susu keluar. Pancaran susu yang keluar pertama kali sebaiknya diuji mastitis. 3. Tekanlah jari manis pada puting dan perah dengan tekanan yang tetap, tetapi puting jangan ditarik kuat ke bawah. 4. Tekankan jari kelingking pada puting dan perahlah dengan seluruh jari tangan sampai susu keluar semua. 5. Kemudian lepaskan tekanan tangan dari puting dengan membuka semua jari, sehingga puting diisi susu kembali. Ulangi cara pemerahan tersebut di atas dengan menggunakan tangan yang lain. 6. Jika susu yang keluar sudah sangat sedikit, tekan ambing menggunakan siku untuk menguji apakah susu telah keluar semua. Kadang-kadang menekan ambing dengan siku menyebabkan sisa-sisa susu masuk ke dalam puting. 7. Agar sisa-sisa susu tersebut keluar, maka perahlah puting dengan menggunakan ibu jari dan jari telunjuk. 8. Dengan menggunakan kedua jari pemerahan dilanjutkan sepanjang puting, tetapi pemerahan ini tidak boleh menarik-narik puting yang dapat mengakibatkan rusaknya puting. Memerah dengan kedua jari tersebut pada akhir pemerahan akan mengeluarkan sisa-sisa susu yang masih terdapat pada puting guna mencegah terjadinya mastitis. 9. Sebaiknya untuk mencegah mastitis, maka segera sesudah pemerahan tiaptiap puting disterilkan dengan mencelupkannya dengan hati-hati ke dalam larutan desinfektan. 7

23 Cara pemerahan manual dengan menggunakan tangan dapat dilihat pada Gambar 1. Sapi yang siap diperah dan puting yang siap diperah dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3. Gambar 1. Cara pemerahan manual (Sudono, 1999) Gambar 2. Sapi yang siap diperah 8

24 Gambar 3. Puting sapi yang siap diperah E. CARA PEMERAHAN OTOMATIS Pemerahan secara otomatis sudah pernah ada sebelumnya yaitu dengan menggunakan mesin pemerah susu sapi otomatis, penampang mesin pemerah susu sapi otomatis dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4. Mesin Pemerah Susu Sapi Otomatis ( Schmidt & Van Vleck, 1988 ) 9

25 Prinsip kerja dari mesin pemerah susu sapi otomatis yaitu dengan pemijatan puting dan penghisapan susu. Dua mekanisme tersebut dikerjakan oleh pompa vakum dengan penggerak motor listrik. Dalam mesin pemerah susu sapi otomatis terdapat komponen yang bernama pulsator, berfungsi sebagai pengatur ritme pemijatan dan penghisapan yang dikerjakan per menit. Salah satu komponen dari mesin pemerah susu sapi otomatis adalah pada bagian pemerah yang di dalamnya terdapat karet pemerah. Prinsip kerja pada bagian pemerah ini adalah yaitu pada saat karet melakukan penekanan terhadap puting susu, kemudian susu akan keluar dengan sendirinya dengan adanya gaya hisap pada pompa vakum. Fase pemijatan dan fase pemerahan dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6. Gambar 5. Fase Pemijatan (Garland, 1991) Gambar 6. Fase Pemerahan (Garland, 1991) 10

26 F. ASPEK ERGONOMI Menurut David J. Oborne, 1982 dalam Santoso, 2004, istilah ergonomi (ergonomics ) berasal dari bahasa Latin yaitu ergon dan nomos. Ergon adalah kerja (work ) sedangkan nomos adalah hukum-hukum alam ( natural laws ). Pengertian kerja secara sempit adalah kegiatan yang mendapatkan upah, tetapi pengertian kerja secara luas adalah semua gerakan manusia merupakan kerja, meski tidak mendapatkan upah. Jadi ergonomi adalah gerakan yang efektif, efisien, nyaman, aman, tidak menimbulkan kelelahan dan kecelakaan sesuai kemampuan tubuh tetapi mendapatkan hasil kerja yang lebih optimal. Oleh karena itu dalam pendekatan ergonomi memerlukan keseimbangan antara kemampuan tubuh dan tugas kerja. Ergonomika adalah nama lain untuk ergonomi, jadi arti dari ergonomika dengan ergonomi adalah sama. Ergonomi sebagai suatu disiplin ilmu yang berkaitan dengan interaksi antara manusia terhadap sistem dan lingkungan kerjanya, dapat mengambil peran yang sangat penting dalam kaitannya dengan pemilihan, diseminasi dan implementasi teknologi (Syuaib, 2006). Aplikasi dari ergonomi digunakan untuk menambah tingkat keselamatan dan kenyamanan manusia dalam pemakaian alat dan mesin yang digunakan. Perubahan-perubahan yang terjadi pada alat dan mesin yang digunakan manusia akan berpengaruh terhadap pemakaian energi, resiko kecelakaan, dan efek terhadap kesehatan (Mc.Cormick, 1987 dalam Setiawan, 2005). Menurut Adnyana, 2000 dalam Santoso, 2004 istilah ergonomi didefinisikan sebagai satu upaya dalam bentuk ilmu, teknologi, dan seni untuk menyerasikan peralatan, mesin, pekerjaan, sistem, organisasi dan lingkungan dengan kemampuan, keahlian dan keterbatasan manusia sehingga tercapai satu kondisi dan lingkungan yang sehat, aman, nyaman, efisien, dan produktif, melalui pemanfaatan fungsional tubuh manusia secara optimal dan maksimal. Tujuan ergonomi adalah untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja pada suatu institusi atau organisasi. Hal ini dapat tercapai apabila terjadi kesesuaian antara pekerja dengan pekerjaannya. Banyak yang menyimpulkan bahwa tenaga kerja harus dimotivasi dan kebutuhannya terpenuhi. Dengan demikian akan menurunkan jumlah karyawan yang tidak masuk kerja. 11

27 Pendekatan ergonomi mencoba untuk mencapai kebaikan bagi pekerja dan pimpinan institusi. Hal itu dapat tercapai dengan cara memperhatikan empat tujuan utama ergonomi, yaitu: (1) memaksimalkan efisiensi karyawan (2) memperbaiki kesehatan dan keselamatan kerja (3) menganjurkan agar bekerja aman, nyaman, dan bersemangat, dan (4) memaksimalkan bentuk (performance) kerja yang meyakinkan. Banyak penerapan ergonomi yang hanya berdasarkan sekedar common sense (dianggap suatu hal yang sudah biasa terjadi), dan hal itu benar jika sekiranya suatu keuntungan yang besar bisa didapat hanya sekedar dengan penerapan suatu prinsip yang sederhana. Hal ini biasanya merupakan kasus dimana ergonomi belum dapat diterima sepenuhnya sebagai alat untuk proses desain, akan tetapi masih banyak aspek ergonomi yang jauh dari kesadaran manusia. Karakteristik fungsional dari manusia seperti kemampuan penginderaan, respon tanggapan, daya ingat dan lain-lain adalah merupakan hal yang belum sepenuhnya dipahami oleh masyarakat awam. Perlunya menganalisa konsumsi energi atau yang dipakai pada beberapa pekerjaan tertentu masih menduduki prioritas utama yang bertujuan untuk: a. Pemilihan frekuensi dan periode istirahat pada manajemen waktu kerja b. Perbandingan metode, alternatif pemilihan peralatan untuk mengerjakan suatu jenis pekerjaan. Dengan bertambah kompleksnya aktivitas otot, maka beberapa hal yang patut dijadikan pokok bahasan dan analisis terhadap manifestasi konsumsi energi adalah : a. Denyut jantung (Heart rate) b. Tekanan darah (Blood pressure) c. Cardiac Output (Keluaran paru-paru dengan satuan liter per menit) d. Komposisi kimia darah (Kandungan asam laktat) e. Temperatur tubuh (Body temperature) f. Kecepatan keringat (Sweating rate) 12

28 g. Pulmonary ventilation (Kecepatan membuka dan menutup ventilasi udara dengan satuan liter per menit) h. Konsumsi oksigen Diantara sekian banyak kriteria tersebut, maka denyut jantung adalah variabel yang paling mudah diukur. Metode denyut jantung mempunyai kelemahan, yaitu sering diperolehnya hubungan yang tidak mantap antara hasil pengukuran dengan pengeluaran energi. Pada dasarnya ada dua hal yang mempengaruhi kemampuan kerja fisik manusia dalam setiap aktivitasnya, yaitu faktor personal dan faktor lingkungan (Bridger, 1995, dalam Nurmianto, 2004). Faktor personal antara lain : umur, berat badan, jenis kelamin, konsumsi tembakau atau rokok, gaya hidup, olahraga, latihan, status nutrisi dan motivasi. Faktor lingkungan antara lain : polusi udara, kualitas udara ringan, ventilasi, ketinggian tempat, kebisingan, dan temperatur udara yang ekstrim. Untuk menghindari subyektifitas nilai denyut jantung (HR) yang umumnya sangat dipengaruhi faktor-faktor personal, psikologis dan lingkungan, maka perhitungan nilai HR harus dinormalisasi agar diperoleh nilai HR yang lebih objektif (Syuaib, 2003 dalam Fauzi, 2006) Normalisasi nilai denyut jantung dilakukan dengan cara perbandingan HR relatif saat kerja terhadap HR saat istirahat. Nilai perbandingan HR tersebut dinamakan IRHR (Increase Ratio of Heart Rate). Tabel 2. Kategori pekerjaan berdasarkan IRHR (Syuaib, 2003 dalam Fauzi, 2006) Kategori Nilai IRHR Ringan 1,00 < IRHR <1,25 Sedang 1,25 < IRHR <1,50 Berat 1,50 < IRHR <1,75 Sangat berat 1,75 < IRHR <2,00 Pengukuran denyut jantung merupakan salah satu alat untuk mengetahui beban kerja, hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya adalah : a. Merasakan denyut jantung pada arteri radial di pergelangan tangan 13

29 b. Mendengarkan denyut dengan stethoscope c. Menggunakan ECG (Electrocardiogram) Menurut Muller (1962) dalam Nurmianto (2004) beberapa definisi tentang denyut jantung adalah sebagai berikut: a. Denyut jantung pada saat istirahat (resting pulse) adalah rata-rata denyut jantung sebelum suatu pekerjaan dimulai b. Denyut jantung selama bekerja (working pulse) adalah rata-rata denyut jantung pada saat seseorang bekerja c. Denyut jantung untuk kerja (work pulse) adalah selisih antara denyut jantung saat bekerja dan saat istirahat d. Denyut jantung selama istirahat total (total recovery) adalah jumlah aljabar denyut jantung pada saat pekerjaan selesai sampai pada saat denyut berada pada kondisi istirahat e. Denyut jantung total (total work pulse) adalah jumlah denyut jantung dari mulainya suatu pekerjaan selesai sampai pada saat denyut berada pada kondisi istirahat (resting level) 14

30 III. METODE PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT Kegiatan penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei 2007 sampai dengan Agustus 2007 di Bengkel Departemen Teknik Pertanian dan di Ecofarm, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan penelitian ini terbagi dalam lima tahapan, yaitu : 1. Persiapan peralatan uji dan pemeriksaan kondisi alat sebelum pengujian di Bengkel Teknik Pertanian 2. Pengujian kinerja di Ecofarm, Fakultas Peternakan, Kampus IPB Dramaga 3. Pengujian ergonomi di Ecofarm, Fakultas Peternakan, Kampus IPB Dramaga 4. Pengolahan data 5. Pembuatan laporan B. ALAT DAN BAHAN Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Satu unit alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol ( rancangan tim TEP dan CENTRAS, Budi Setiawan, 2007), dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar 7. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol 15

31 2. Satu unit alat pemerah susu sapi otomatis, dapat dilihat pada Gambar 8. Gambar 8. Alat pemerah susu sapi otomatis 3. Heart Rate Monitor dan interface 4. Seperangkat PC (Personal Computer) 5. Jangka Sorong 6. Stopwatch 7. Gelas ukur 8. Pulpen dan buku catatan C. PROSEDUR PENELITIAN Pada penelitian ini dilakukan melalui dua tahap pengujian. Tahap pertama adalah pengujian kinerja alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol, sedangkan tahap kedua adalah uji ergonomi dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Tahapan pengujian keseluruhan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 9. 16

32 Mulai Persiapan pengujian : - Alat perah - Operator - Sapi - Alat / instrumen bantu Uji kinerja alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol Uji ergonomi pengoperasian alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol Kapasitas Efektifitas Uji beban kerja Pengolahan data Analisis Hasil Selesai Gambar 9. Tahapan penelitian 17

33 1. Uji Kinerja Alat Pemerah Susu Sapi Semi Otomatis Tipe Engkol Uji kinerja dilakukan untuk membandingkan produktivitas relatif alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol terhadap pemerahan secara manual dan terhadap pemerahan menggunakan alat pemerah susu sapi otomatis. Tahapan uji kinerja dapat dilihat pada Gambar 10. Pada uji ini alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol langsung diterapkan dalam memerah susu dan melakukan pengukuran. Pengukuran yang dilakukan pada uji kinerja meliputi : a. Kapasitas Pemerahan Pengukuran yang dilakukan meliputi kapasitas pemerahan manual, kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu otomatis dan pengukuran kapasitas pemerahan menggunakan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol. Tiga jenis pengukuran tersebut dilakukan dengan perlakuan yang sama, yaitu: - Dilakukan dalam 2 periode pemerahan ( pagi pkl dan sore pkl ) - Pengukuran dilakukan selama 3 hari ( 3 kali ulangan ) - Menggunakan 3 sapi yang sama untuk semua perlakuan - Dilakukan oleh 1 orang operator yang sama, dalam hal ini operator berprofesi sebagai pemerah Pengukuran pada pemerahan manual dilakukan dari awal sampai akhir pemerahan pada setiap sapi, sedangkan dengan alat pemerah otomatis dan pemerahan dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol dilakukan dalam rentang waktu 5 menit. Dalam rentang waktu tersebut, akan dihasilkan susu yang kemudian akan diukur volumenya menggunakan gelas ukur. Dari volume susu yang dihasilkan akan dibandingkan dengan waktu pemerahan dari masing-masing perlakuan, sehingga akan didapatkan kapasitas pemerahan dalam ml/menit. Perhitungan untuk nilai kapasitas adalah sebagai berikut : V K =..(1) t dimana : K = kapasitas susu yang dihasilkan (ml/menit) 18

34 V = volume susu hasil pemerahan (ml) t = waktu pemerahan (menit) Untuk menguji secara signifikan kinerja alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan pemerahan manual, maka dilakuka uji T-distribution. Uji T-distribution dilakukan berdasarkan persamaan berikut (Huntsberger, 1987) : d t =...(2) sd / n dimana: t = nilai t hitung d = rata-rata perbedaan kapasitas sd = simpangan baku n = jumlah pasangan data Nilai t hitung pada persamaan (1) akan dibandingkan dengan nilai t pada tabel sebaran t dengan rumus sebagai berikut (Huntsberger, 1987): t tabel= t ( / 2 ; dbg )..(3) dimana: = interval yang dipakai yaitu 0,05 (tingkat kepercayaan 95 % ) dbg = derajat bebas galat = n 1 b. Efektifitas Pemerahan Dari nilai rata-rata kapasitas susu yang dihasilkan antara pemerahan manual, pemerahan dengan alat pemerah susu otomatis dan pemerahan dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol akan didapatkan nilai persen efektifitas dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan keduanya. Nilai efektifitas inilah yang akan menentukan tingkat kinerja dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Nilai efektifitas ini dibedakan untuk setiap periode pemerahan yaitu nilai efektifitas pada pemerahan pagi hari dan pemerahan sore hari. Perhitungan untuk mendapatkan nilai efektifitas adalah sebagai berikut : 19

35 - Efektifitas alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan manual Ka ef = 100%.. (4) Km dimana : ef = nilai efektifitas alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol (%) Ka = kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol (ml/menit) Km = kapasitas pemerahan manual (ml/menit) - Efektifitas alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan alat pemerah susu otomatis Ka ef = 100%.(5) Ko dimana : ef = nilai efektifitas alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol (%) Ka = kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol (ml/menit) Ko = kapasitas pemerahan alat pemerah susu otomatis (ml/menit) Rumus untuk menentukan nilai efektifitas di atas berlaku untuk pemerahan pada pagi hari dan pemerahan pada sore hari. 2. Uji Ergonomi Alat Pemerah Susu Sapi Semi Otomatis Tipe Engkol Pengujian ergonomi ini bertujuan untuk menentukan beban kerja pada saat menggunakan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Selain itu juga untuk melakukan perbandingan dengan beban kerja yang dihasilkan pada pemerahan manual. Pengujian ini dilakukan melalui pengukuran denyut jantung pemerah dengan menggunakan Heart Rate Monitor. Tahapan dalam uji ergonomi dapat dilihat pada Gambar 11. Pengukuran denyut jantung dilakukan pada saat pemerahan manual dan pemerahan dengan alat pemerah susu semi otomatis tipe engkol. Dua jenis pengukuran tersebut dilakukan dengan perlakuan yang sama, yaitu : 20

36 - Dilakukan dalam 2 periode pemerahan ( pagi pkl dan sore pkl ) - Pengukuran dilakukan selama 3 hari ( 3 kali ulangan ) - Waktu untuk setiap pengukuran dalam 1 kali ulangan adalah 10 menit dengan rincian 5 menit dalam masa istirahat kemudian 5 menit berikutnya dalam masa bekerja - Dilakukan oleh 1 orang operator yang sama, dalam hal ini operator berprofesi sebagai pemerah susu berusia 39 tahun, berat badan 49 kg dan tinggi badan 161 cm Pada pengukuran beban kerja, sapi yang digunakan tidak sama pada setiap pengukuran, karena pengukuran ini hanya mengacu pada operator saja. Perhitungan beban kerja dilakukan dengan cara perbandingan IRHR (Increase Ratio of Heart Rate), yaitu peningkatan HR relatif pada saat kerja terhadap HR saat istirahat. Perbandingan tersebut dirumuskan sebagai berikut (Syuaib, 2003 dalam Fauzi, 2006) : HRwork IRHR =...(6) HRrest dimana: HRwork = denyut jantung saat melakukan pekerjaan (bps) HRrest = denyut jantung saat istirahat (bps) Setelah mendapatkan nilai IRHR pada masing-masing perlakuan tersebut maka akan diketahui kategori pekerjaan sesuai dengan Tabel 2. 21

37 Mulai Persiapan peralatan uji dan pemeriksaan kondisi alat Pengambilan data : - Volume susu (ml) - Waktu perah (menit) Manual (1 operator, 3 sapi, 3 kali ulangan) Engkol (1 operator, 3 sapi, 3 kali ulangan) Otomatis (1 operator, 3 sapi, 3 kali ulangan) Data pemerahan : - Volume susu (ml) - Waktu perah (menit) Data pemerahan : - Volume susu (ml) - Waktu perah (menit) Data pemerahan : - Volume susu (ml) - Waktu perah (menit) Kapasitas perah manual (ml/menit) Kapasitas perah engkol (ml/menit) Kapasitas perah otomatis (ml/menit) Uji Efektifitas Relatif 1. Engkol terhadap manual 2. Engkol terhadap otomatis Analisis Selesai Gambar 10. Tahapan uji kinerja alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol 22

38 Mulai HR istirahat 5 menit HR istirahat 5 menit HR kerja pemerahan manual 5 menit HR kerja pemerahan engkol 5 menit Persiapan kerja dan pengoperasian alat Persiapan kerja dan pengoperasian alat Download data HRM Download data HRM Analisis beban kerja manual (IRHR) Analisis beban kerja engkol (IRHR) Kategori beban kerja kualitatif manual Kategori beban kerja kualitatif engkol Analisis perbandingan Selesai Gambar 11. Tahapan uji ergonomi alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol 23

39 IV. ALAT PEMERAH SUSU SAPI SEMI OTOMATIS TIPE ENGKOL A. SPESIFIKASI ALAT Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol yang telah dirancang bangun dapat dilihat pada Gambar Gambar 12. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol (Setiawan, 2007) Keterangan gambar : 1. Rangka 2. Bagian pemerah (shells) 3. Unit pengatur denyut hisap 4. Selang udara 5. Selang pengalir susu 6. Milkcan 7. Vacuum Chamber Head 8. Pompa vakum 24

40 Spesifikasi alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol: Kapasitas pemerahan : pagi = 826,7 ml/menit sore = 446,7 ml/menit Sumber tenaga : - Listrik - Manusia Daya pompa vakum : Watt - 0,33 hp Volume milkcan : 30 liter Putaran engkol : rpm Jumlah bagian pemerah : 4 buah Proses perancangan dan pembuatan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol ini dilakukan bersama-sama oleh Budi Setiawan (F ) dan penulis di bawah bimbingan dosen yang sama. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol ini terdiri dari delapan bagian utama, yaitu: 1. Rangka Rangka ini berfungsi sebagai dudukan semua bagian pada alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol. Pada rangka ini dipasang pegangan untuk mendorong dan menarik alat yang tersambung dengan dudukan untuk bagian pemerah. Rangka ini juga dilengkapi dengan roda yang berfungsi untuk pergerakan alat. Rangka pada alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dapat dilihat pada Gambar 13. Gambar 13. Rangka 25

41 2. Bagian Pemerah (shells) Bagian pemerah terbuat dari pipa stainless steel. Berfungsi sebagai dudukan karet pemerah. Bagian pemerah dapat dilihat pada Gambar 14. Pada bagian dalam bagian pemerah terdapat karet pemerah ( liner ). Karet pemerah yang digunakan untuk pembuatan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol ini adalah karet pemerah yang terdapat di toko yang menjual alat alat peternakan. Untuk pembuatan alat ini digunakan karet pemerah dengan merk dagang yang sudah dijamin kualitasnya. Gambar 14. Bagian pemerah 3. Unit Pengatur Denyut Hisap Berfungsi untuk menggantikan pulsator yang terdapat pada alat pemerah otomatis, yaitu dengan mengatur masuknya udara dan menutupnya kembali ke dalam ruang antara bagian pemerah (shells) dan karet pemerah (liner). sehingga kedua fase yang terjadi dalam proses pemerahan dapat berlangusng secara bergantian dan terus-menerus. unit pengatur denyut hisap ini digerakkan oleh tangan dengan menggunakan poros engkol. putaran unit pengatur denyut hisap yang digunakan sebesar rpm, merupakan batas putaran yang digunakan oleh pulsator. Unit pengatur denyut hisap dapat dilihat pada Gambar

42 Gambar 15. Unit pengatur denyut hisap 4. Selang Udara Selang dibagi menjadi empat untuk menyalurkan tekanan dari pompa engkol menuju ke bagian pemerah. Selang ini mampu menyalurkan tekanan udara hingga 250 kgf/cm 2. Selang dapat dilihat pada Gambar 16. Gambar 16. Selang Udara 5. Selang Pengalir Susu Terbuat dari bahan silikon. Selang ini dibagi menjadi empat untuk menyalurkan tekanan atau daya hisap yang dihasilkan oleh milkcan ke puting sapi. Selang ini khusus dibuat untuk bahan pangan, karena tidak akan merubah struktur kimia yang terdapat pada bahan pangan yang mengalir didalam selang tersebut. Selang ini dibuat transparan, sehingga air susu yang mengalir didalam selang bisa terlihat dengan jelas. Selang pengalir susu dapat dilihat pada Gambar

43 Gambar 17. Selang pengalir susu 6. Milkcan Milkcan terbuat dari alumunium dengan bentuk dan volume yang sudah tersedia di pasaran. Berfungsi sebagai penampung susu yang dialirkan dari selang silikon. Daya tampung atau volume milkcan tersebut sebesar 30 liter. Jenis milkcan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 18. Gambar 18. Milkcan 7. Vacuum Chamber Head Bagian ini berfungsi untuk mengetahui tekanan didalam milkcan, sehingga pemerah mengetahui kapan pemerahan harus dilakukan. Pada vacuum gauge satuan tekanan yang digunakan adalah cmhg dan inhg. 28

44 Jadi, jika tekanan yang diijikan untuk melakukan pemerahan kpa, maka bila dikonversikan kedalam satuan tekanan yang terdapat pada vacuum gauge menjadi mmhg. 1 cmhg sama dengan 1,328 kpa. Vacuum Chamber Head dapat dilihat pada Gambar 19. Gambar 19. Vacuum Chamber Head 8. Pompa Vakum Pompa vakum bertenaga motor listrik 1/3 hp, dengan laju aliran 4 CFM dan tekanan vakum hingga 10 Pa. Berfungsi Untuk menyalurkan daya hisap pada milkcan. Pompa vakum dapat dilihat pada Gambar 20. Gambar 20. Pompa Vakum 29

45 B. PRINSIP KERJA ALAT Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu: pompa vakum, milkcan, bagian pemerah, karet pemerah, dan unit pengatur denyut hisap. Secara prinsip cara pemerahan manual dan pemerahan otomatis sangat berbeda. Alat pemerah otomatis menggunakan prinsip penghisapan yang dihasilkan oleh vakum. Keluarnya air susu dengan menggunakan perbedaan tekanan antara bagian pemerah (shells) dan karet pemerah (liner) dengan vakum pada milkcan. Perbedaan tekanan terjadi pada ruang antara bagian pemerah (shells) dan karet pemerah (liner) diakibatkan berubahnya kondisi vakum dengan adanya udara masuk dari unit pengatur denyut hisap. Vakum yang terjadi pada milkcan akan menghisap keluar air susu. Fase ini dinamakan fase buka atau pemerahan. Fase ini terjadi ketika unit pengatur denyut hisap tertutup, sehingga ruang antara bagian pemerah (shells) dan karet pemerah (liner) vakum untuk beberapa selang waktu. Vakum pada milkcan akan tertutup oleh karet pemerah (liner), pada saat ruang antara bagian pemerah (shells) dan karet pemerah (liner) tidak vakum lagi. Hal tersebut terjadi karena adanya udara masuk yang diperoleh saat unit pengatur denyut hisap terbuka. Fase ini dinamakan fase istirahat atau pase pemijatan. Kedua fase terjadi secara terus menerus. Putaran untuk unit pengatur denyut hisap sekitar putaran per-menit. Unit pengatur denyut hisap berfungsi untuk menggantikan pulsator pada alat pemerah otomatis. 30

46 V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. `UJI KINERJA BERDASARKAN KAPASITAS Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana kinerja dan kapasitas dari alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol yang telah dirancang dalam penelitian ini, dibandingkan dengan pemerahan secara manual dan pemerahan menggunakan alat pemerah otomatis. Pengukuran yang dilakukan meliputi kapasitas pemerahan manual, kapasitas pemerahan alat pemerah otomatis dan kapasitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol hasil rancangan. 1. Kapasitas Pemerahan Manual Pemerahan manual adalah pemerahan susu sapi dengan menggunakan tangan. Cara pemerahan dengan menekan secara perlahan puting sapi menggunakan ibu jari dan telunjuk agar susu keluar, selanjutnya puting dipijat dan ditarik sedikit menggunakan kelima jari dengan bergantian pada kedua tangan. Gambar 21 menunjukkan pengujian kapasitas pemerahan manual. Gambar 21. Pengujian pemerahan manual 31

47 Pada uji kapasitas pemerahan manual ini menggunakan satu orang pemerah, tiga ekor sapi, dua periode pemerahan yaitu pagi pkl dan sore pkl serta dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Hasil pengukuran kapasitas pemerahan manual dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Tabel 3. Kapasitas pemerahan manual pada pagi hari Kapasitas ( ml/menit ) Ulangan Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata Tabel 4. Kapasitas pemerahan manual pada sore hari Kapasitas ( ml/menit ) Ulangan Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata Kapasitas Pemerahan Alat Pemerah Otomatis Alat pemerah otomatis menggunakan sumber tenaga motor listrik. Pada alat pemerah otomatis ini tidak menggunakan pompa vakum tetapi menggunakan tabung vakum untuk menciptakan ruang vakum. Pada alat pemerah otomatis terdapat komponen yang bernama pulsator, berfungsi sebagai pengatur ritme pemijatan dan penghisapan yang dikerjakan per menit. Pengujian kapasitas pada alat pemerah otomatis dapat dilihat pada Gambar 22. Pada gambar tersebut terlihat bahwa operator harus memegang bagian pemerah agar tidak jatuh karena pada bagian pemerah terdapat 32

48 milkclaw yang berfungsi sebagai penampung sementara susu dari bagian pemerah yang kemudian dialirkan menuju milkcan melalui selang. Gambar 22. Pengujian pemerahan otomatis Pada uji kapasitas pemerahan dengan menggunakan alat perah otomatis ini menggunakan, tiga ekor sapi, dua periode pemerahan yaitu pagi pkl dan sore pkl serta dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Hasil pengukuran kapasitas pemerahan manual dapat dilihat pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5. Kapasitas pemerahan dengan mesin perah otomatis pada pagi hari Kapasitas ( ml/menit ) Ulangan Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata

49 Tabel 6. Kapasitas pemerahan dengan mesin perah otomatis pada sore hari Kapasitas ( ml/menit ) Ulangan Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata Kapasitas Pemerahan Alat Pemerah Susu Semi Otomatis Tipe Engkol Proses pemerahan dengan menggunakan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol berbeda dengan pemerahan pada alat perah otomatis. Fungsi pulsator digantikan oleh unit pengatur denyut hisap. Pada alat perah ini menggunakan pompa vakum sebagai sumber tenaga dan sekaligus untuk menciptakan ruang vakum. Uji kapasitas pada alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dapat dilihat pada Gambar 23. Terlihat pada gambar tersebut, operator tidak perlu memegang bagian pemerah, sedangkan pada alat perah otomatis, operator harus memegang bagian pemerah agar milkclaw tidak jatuh. Gambar 23. Pengujian pemerahan tipe engkol 34

50 Pada uji kapasitas pemerahan menggunakan alat pemerah susu tipe engkol ini menggunakan satu orang pemerah, tiga ekor sapi, dua periode pemerahan yaitu pagi pkl dan sore pkl serta dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Hasil pengukuran kapasitas pemerahan manual dapat dilihat pada Tabel 7 dan Tabel 8. Tabel 7. Kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu tipe engkol pada pagi hari Kapasitas ( ml/menit ) Ulangan Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata Tabel 8. Kapasitas pemerahan dengan alat pemerah susu tipe engkol pada sore hari Ulangan Kapasitas ( ml/menit ) Sapi A Sapi B Sapi C Rata-rata Dari semua data yang dihasilkan dapat terlihat bahwa kapasitas pemerahan pada sore hari lebih sedikit dibandingkan dengan pagi hari. Hal ini disebabkan karena selang waktu yang singkat antara pemerahan pagi ke pemerahan sore yaitu 7 jam, sehingga sapi hanya memproduksi susu lebih sedikit dibandingkan pada pagi hari. Pada waktu pemerahan pagi hari, susu yang dihasilkan relatif lebih banyak daripada sore hari. Hal ini disebabkan karena rentang waktu yang panjang antara pemerahan sore ke pemerahan pagi 35

51 yaitu 16 jam. Rentang waktu yang cukup panjang tersebut akan menyebabkan sapi bisa memproduksi susu lebih banyak. Produksi susu setiap sapi berbeda-beda, ini terbukti setelah melakukan pengamatan dan pengukuran dari tiga sapi pada pemerahan secara manual. Perbedaan ini disebabkan karena umur sapi, ukuran puting dan lamanya laktasi. Jumlah asupan pakan juga mempengaruhi banyak sedikitnya produksi susu. Ketika sapi tidak mendapatkan ampas tahu sebagai pakan maka produksi susu akan turun. Faktor lingkungan juga mempengaruhi perbedaan produksi susu setiap sapi. Faktor lingkungan meliputi suhu kandang, suhu di luar kandang, serta kondisi dari sapi. Pengambilan data dengan hari yang berbeda untuk tiga kali ulangan juga mempengaruhi kapasitas pemerahan susu sapi. Kapasitas pemerahan susu sapi terbesar adalah pada pemerahan susu sapi secara manual pada pagi hari dengan rata-rata sebesar 1066 ml/menit. Kapasitas pemerahan manual rata-rata pada sore hari adalah sebesar 691 ml/menit. Kapasitas pemerahan susu sapi terkecil adalah pada pemerahan susu sapi dengan menggunakan alat pemerah susu otomatis pada sore hari dengan rata-rata sebesar 259 ml/menit. Kapasitas pemerahan dengan alat pemerah otomatis rata-rata pada pagi hari sebesar 263 ml/menit. Kapasitas pemerahan susu menggunakan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol berada pada posisi lebih kecil dari pemerahan manual dan lebih besar dari pemerahan mengunakan mesin otomatis. Rata-rata kapasitas pada pemerahan susu sapi semi otomatis tipe engkol pada pagi hari adalah sebesar 826,7 ml/menit. Sedangkan pada sore hari sebesar 446,7 ml/menit. Alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol menitikberatkan pada kehigienisan proses pemerahan, karena itulah susu yang keluar dari puting langsung mengalir menuju milkcan tanpa harus bercampur dengan udara bebas yang penuh dengan bakteri dan virus. Hinggapnya kotoran dan bakteri pada susu sapi juga bisa dikarenakan pada saat sapi duduk di lantai kandang dan juga dari kandang yang belum dibersihkan seperti terlihat pada Gambar 24 dan Gambar

52 Gambar 24. Sapi sedang duduk Gambar 25. Kandang yang belum dibersihkan Dari angka hasil rata-rata kapasitas alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dapat dinyatakan bahwa alat ini dinilai sudah mendekati angka kapasitas pemerahan secara manual, karena alat ini dirancang bangun untuk akhirnya secara bertahap dapat menggantikan pemerahan secara manual yang dinilai kurang higienis. B. TINGKAT EFEKTIFITAS ALAT 1. Efektifitas pemerahan alat pemerah susu sapi semi otomatis tipe engkol dibandingkan dengan pemerahan manual Perhitungan efektifitas pada alat pemerah tipe engkol dibandingkan pemerahan manual dibedakan untuk pagi hari dan sore hari. Hal tersebut 37