KATA PENGANTAR. September Tim Penyusun Modul IbIKK

Transkripsi

1 KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas selesainya penyusunan modul IbIKK. Ini merupakan ringkasan materi serta panduan praktis yang dapat digunakan oleh para peserta pelatihan IbIKK, untuk mengetahui mesin dan teknologi yang digunakan dalam pengolahan rumput laut. Penyusunan modul IbIKK ini melalu beberapa proses yaitu studi pustaka, pengumpulan data, internal review tim penyusun modul IbIKK Jurusan Pendidikan dan Teknologi Pertanian. Modul IbKK-Mesin pengolahan rumput laut,yang ada saat ini merupakan living document yang akan terus disempurnakan sesuai dengan perkembangan dilapangan serta masukan pihak-pihak yang bersangkutan Ucapan terima kasih yang tulus dari kami atas bantuan, kerjasama, masukan dan koreksi pihak-pihak yang terlibat dalam penyusunan. Kami senantiasa terbuka kepada semua pihak atas segala masukan yang konstruktif demi penyempurnaan modul IbKK ini, serta kami memohon maaf jika terdapat kesalahan dan kekurangan pada proses penyusunan dan isi dari modul IbKK-Mesin pengolahan rumput laut. September 2017 Tim Penyusun Modul IbIKK ii

2 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... Error! Bookmark not defined. MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT... 1 MODUL 1: ALAT DAN MESIN PENGOLAHAN... 2 I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Pembelajaran Umum Tujuan Instruksional Khusus Deskripsi Perilaku Awal... 3 II. ALAT DAN MESIN PENGOLAHAN TANAH Pengolahan Tanah Maksud dan Tujuan Pengolahan Tanah Dampak Pengolahan Tanah Macam dan Cara Pengolahan Tanah Alat Pengolahan Tanah Pertama Bajak Singkal Bajak Piring Bajak Rotari Bajak Pahat (Chisel Plow) Bajak Subsoil Bajak Raksasa Alat Pengolahan Tanah Kedua Garu Land Rollers dan Pulverizers Alat-Alat Lainnya (Sub Surface Tillage Tools and Field Cultivation) Latihan iii

3 III. SISTEMATIKA PROSES PENGOLAHAN TANAH Alat dan Komponen Operasi Pengolahan Tanah dan Pembebanan Sistematika Proses Pengolahan Tanah Sistematika dan Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Macam Macam Pola Pengolahan Tanah Pertanian Latihan IV. TRAKTOR PERTANIAN Sejarah Perkembangan Traktor Klasifikasi Traktor Konstruksi Utama Traktor Mesin Sistem Penyaluran Tenaga Titik Gandeng (Hitch Point) Aplikasi dan Variasi Penggunaan Traktor Macam-Macam Traktor Pertanian Latihan V. PENUTUP Rangkuman Test Formatif Kunci Jawaban Test Formatif MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT MODUL 2: MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT I. PENDAHULUAN Latar Belakang Deskripsi singkat Tujuan instruksi khusus Unit kompetensi dan elemen kompetensi II. RUMPUT LAUT Rumput laut dan karaginan iv

4 2.2 Karaginan Sifat-sifat fisiko-kimia karaginan Kelarutan ph Stabilitas Viskositas Pembentukan gel Algin (Alginat) Agar-agar Pemanfaatan rumput laut Rangkuman Latihan III. BUDIDAYA DAN PENANGANAN PASCA PANEN Budidaya Rumput Laut Pemanenan Penanganan pasca panen Pencucian Pengeringan dan sortasi Pengemasan Rangkuman Latihan IV. MESIN DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN RUMPUT LAUT Teknologi pengolahan rumput laut ATCC (Alkali treatment cottoni chip) Perlakuan Alkali Dingin (Cold Alkali Treatment) Produksi Karaginan Setengah Murni (semi-refined carrageenan/src) Produksi Karaginan Murni (refined carrageenan/rc) Mesin pengolahan rumput laut v

5 4.2.1 Mesin pencuci rumput laut Mesin pencucian rumput laut hybrid Bak pencucian rumput laut Mesin pencacah rumput laut Pengering Rumput Laut Crane Tungku Pemasakan Mesin pengolah rumput laut dengan sistem boiler Troly Basket Rangkuman Latihan V. OLAHAN RUMPUT LAUT Pengolahan sederhana rumput laur Pembuatan Cendol Pembuatan Manisan Pembuatan Puding Dodol Manisan Kerupuk KUNCI JAWABAN DAFTAR PUSTAKA vi

6 DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Komposisi kimiawi dari beberapa jenis rumput laut Tabel 2. 2 Spesifikasi kemurnian karaginan Tabel 2. 3 Daya larut karaginan dalam berbagai media pelarut Tabel 2. 4 Daya kestabilan ketiga jenis karagianan terhadap perubahan ph Tabel 2. 5 Karakteristik gel karaginan vii

7 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Bajak singkal satu bottom... 9 Gambar 1. 2 Jenis-Jenis Pisau Pemotong (Coulter) Gambar 1. 3 Hisapan (suction) pada bajak singkal yang mempunyai roda belakang Gambar 1. 4.Hisapan (suction) pada bajak singkal tanpa mempunyai roda belakang.. 12 Gambar 1. 5 Hasil pembajakan dengan menggunakan bajak singkal Gambar 1. 6 Bagian-bagian bajak piring Gambar 1. 7 Hasil pembajakan dengan menggunakan bajak piring (Disk Plow) Gambar 1. 8 Bajak rotari tipe vertical Gambar 1. 9 Bajak rotari tipe tarik berpenggerak PTO Gambar Bajak rotari tipe kebun berpenggerak sendiri Gambar Bajak chisel Gambar Bajak subsoil Gambar Arah aksi garu dalam memotong dan melempar tanah Gambar Garu piring aksi tunggal Gambar Garu piring aksi ganda Gambar Garu paku (Sumber: 22 Gambar Bajak pegas Gambar Garu piring aksi ganda Gambar Garu piring aksi ganda Gambar Pulverizers Gambar Land rollers Gambar Beberapa bentuk bajak (A = intake, B = main flow, dan C = output) Gambar Proses intake Gambar Tipe main flow Gambar Retakan yang terbentuk karena tidak terjadi kontak antara permukaan pisau dan tanah Gambar Kelengketan tanah (sticking) pada permukaan Gambar Proses pengisian tanah pada cekungan pisau Gambar Bentuk dan ukuran potongan tanah pada proses output Gambar Pola tengah Gambar Tanah setelah dibajak dengan pola tengah Gambar Pola tepi viii

8 Gambar Tanah setelah dibajak dengan pola tepi Gambar Pola keliling tengah Gambar Pola lompat kijang Gambar Pola alfa Gambar Perbandingan traktor tahun 1920an dengan traktor modern Gambar Bagian-bagian traktor Gambar Sistem transmisi traktor roda empat Gambar Efisiensi penyaluran daya pada traktor Gambar Titik gandeng Gambar Traktor tipe track tractor Gambar Bagian-bagian traktor tangan bagian Gambar Bagian-bagian traktor tangan bagian Gambar Langkah penyetelan kopling utama Gambar Penyetelan rem Gambar Penyetelan tuas belok Gambar Penyetelan tuas utama Gambar Penyetelan v-belt Gambar Stang pembantu Gambar Posisi pisau tambahan Gambar Rotary untuk membuat gundukan ditengah Gambar Rotary untuk tanah kering Gambar Pisau-pisau rotary Gambar Pisau rotary bagian dalam Gambar Pemasangan pisau tahap pertama Gambar Pemasangan pisau tahap kedua Gambar Susunan Pisau Rotary Gambar Pelepasan baut pada kotak rantai pembantu Gambar Kait Penggantung Gambar Sambungan penghubung rotary dan body Gambar Pemasangan Baut T Gambar 2. 1 Morfologi beberapa jenis rumput laut yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan makanan Gambar 2. 2 Struktur monomer karaginan jenis kappa Gambar 2. 3 Struktur kimia kappa karaginan ix

9 Gambar 2. 4 Struktur monomer karaginan jenis iota Gambar 2. 5 Struktur kimia iota karaginan Gambar 2. 6 Struktur kimia lambda karaginan Gambar 2. 7 Lambda karaginan yang terekstraksi oleh alkali kuat Teta-karaginan Gambar 2. 8 Rumput laut yang diikat pada tali Gambar 2. 9 Pengangkutan rumput laut yang telah dipanen kedaratan Gambar Pemanenan rumput laut Gambar Pengeringan rumput laut Gambar Pelepasan rumput laut dari tali pengikat-sortasi Gambar a) Pengepakan dengan pres manual. b) Penyimpanan rumput laut yang telah dikemas digudang Gambar Contoh Mesin pencuci rumput laut skala besar Gambar Desain teknik mesin pencuci rumput laut berbasis teknologi hybrid Gambar Bentuk mesin pencuci rumput laut berbasis teknologi hybrid Gambar Wadah pencuci rumput laut,drum statis berwarna biru,drum dinamis berwarna hitam Gambar Bak mesin pencucian rumput laut Gambar Alur Kerja Mesin Pencacah rumput laut Gambar Kompenen mesin pencacah rumput laut Gambar Drum Gambar Hopper Input Gambar Poros Gambar Pulley Gambar Hopper Output Gambar Pisau Pencacah Gambar Sabuk/V-belt Gambar Gambar mesin pencacah rumput laut Gambar Para-para pengeringan rumput laut Gambar Pengeringan rumput laut menggunakan media lantai jemur Gambar Instrumen pengering rumput laut Gambar Ruang pengering dan rak pengering Gambar Hoist crane Gambar Hoist Gambar Tungku pemasakan rumput laut x

10 Gambar Mesin pengolahan rumput laut dengan sistem boiler Gambar Boiler Gambar Hot Piping Instalation Gambar Rot blower + cold Gambar Water softener +waterpump Gambar Seweed reactor Gambar Steel chamber Gambar Bronjong Gambar Troly Basket Gambar Gel Stength Tester Gambar Rumput Laut Basah Gambar Perendaman rumput laut dalam air tawar Gambar Rumput laut hasil rendaman yang telah dipotong-potong xi

11 MODUL 1 MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL Agar mahasiswa berhasil dengan baik dalam menggunakan buku /bahan ajar ini, maka mahasiswa diharapkan mengikuti petunjuk sebagai berikut : 1. Bacalah semua bagian dari modul bahan ajar ini dari awal sampai akhir, usahakan tidak ada bagian yang terlewatkan. 2. Baca sekali lagi, amati gambar secara cermat dan kuasai peta konsep dan bagianbagian dari gambar, skema serta bagan yang disajikan secara lengkap. 3. Buat ringkasan dari keseluruhan materi buku bahan ajar ini. 4. Gunakan bahan pendukung lain serta buku-buku yang direferensikan dalam daftar pustaka agar apat lebih memahami konsep setiap kegiatan belajar dalam buku ini. 5. Setelah mahasiswa cukup menguasai materi pendukung, kerjakan soal-soal yang ada dalam lembar latihan dari setiap kegiatan belajar yang ada dalam bahan ajar ini. 6. Kerjakan dengan cermat dan seksama kegiatan yang ada dalam lembar kerja, pahami makna dari setiap langkah kerja. 7. Lakukan diskusi kelompok, baik dengan sesama teman sekelompok atau teman sekelas atau dengan pihak-pihak yang menurut mahasiswa dapat membantu dalam memahami isi bahan ajar ini. 1

12 MODUL 1: ALAT DAN MESIN PENGOLAHAN I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Negara-negara maju seperti Amerika, Jepang, Kanada, dan negara-negara Eropa lainnya telah mengaplikasikan mesin-mesin dalam budidaya pertanian sejak berabad yang lalu. Hasilnya pun telah terlihat pada berbagai aspek kehidupan di negara-negara tersebut. Mereka telah mampu mengurangi beban kerja yang tinggi di bidang pertanian, namun dengan produktivitas kerja yang yang berlipat ganda. Peningkatan jumlah penduduk selalu diiringi dengan peningkatan kebutuhan pangan. Hal ini telah menggerakkan pelaku sektor pertanian untuk dapat lebih meningkatkan produktivitas pertaniannya. Kenaikan produksi pertanian yang terjadi juga didukung oleh faktor non-mekanisasi seperti penggunaan bibit unggul, pemupukan, dan budidaya tanaman yang baik. Namun faktor yang paling utama adalah peningkatan penggunaan tenaga mekanis dan semakin efektifnya penggunaan mesinmesin pertanian. Budidaya tanaman pertanian melibatkan banyak proses hingga akhirnya dapat mencapai panen dan pasca panen. Dari berbagai proses tersebut, pengolahan lahan merupakan bagian tahap yang paling awal. Pengolahan lahan merupakan bagian proses terberat dari keseluruhan proses budidaya, dimana proses ini mengkonsumsi energi sekitar 1/3 dari keseluruhan energi yang dibutuhkan dalam proses budidaya pertanian. Cara pengolahan tanah juga akan berpengaruh terhadap hasil pengolahan dan konsumsi energinya. 1.2 Tujuan Pembelajaran Umum Modul Alat dan Mesin Pengolahan Lahan ini disusun dengan tujuan: 1. Meningkatkan SDM pertanian dalam hal alat dan mesin pengolahan lahan 2. Meningkatkan pengetahuan dalam hal pengoperasian dan pemeliharaan alat dan mesin pengolahan lahan 3. Menambah wawasan dalam hal pemanfaatan alat dan mesin pengolahan lahan dalam mendukung perkembangan mekanisasi pertanian. 2

13 1.3 Tujuan Instruksional Khusus Pembaca dapat menjelaskan metode, peralatan, kinerja mesin-mesin pengolahan tanah, dan menguraikan prinsip mekanika pada alat pengolahan tanah. 1.4 Deskripsi Perilaku Awal Pemahaman tentang metoda-metoda pengolahan tanah, berbagai jenis peralatan yang digunakan untuk pengolahan tanah baik untuk lahan kering maupun lahan basah, kinerja dari peralatan pengolahan tanah, dan uraian prinsip mekanika pada alat pengolahan tanah; sangat dibutuhkan bagi lulusan dalam pekerjaannya baik sebagai perencana maupun sebagai pelaksana dalam usaha manufaktur alat/mesin pengolahan tanah atau usaha pertanian yang memerlukan dukungan mekanisasi pertanian. 3

14 II. ALAT DAN MESIN PENGOLAHAN TANAH 2.1 Pengolahan Tanah Tanah merupakan suatu sistem yang dinamis, tersusun dari empat bahan utama yaitu bahan mineral, bahan organik, air dan udara. Bahan-bahan penyusun tanah tersebut berbeda komposisinya untuk setiap jenis tanah, kadar air dan perlakuan terhadap tanah. Sebagai suatu sistem yang dinamis, tanah dapat berubah keadaannya dari waktu ke waktu, sesuai sifat-sifatnya yang meliputi sifat fisik, kimia, dan sifat mekanis, serta keadaan lingkungan yang keseluruhannya menentukan produktifitas tanah. Pada tanah pertanian, sifat mekanis tanah yang terpenting adalah reaksi tanah terhadap gaya-gaya yang bekerja pada tanah, dimana salah satu bentuknya yang dapat diamati adalah perubahan tingkat kepadatan tanah (Yuswar, 2004). Yang dimaksud dengan pengolahan tanah adalah semua pekerjaan pendahuluan yang berkenaan dengan tanah, dengan tujuan untuk mempersiapkan tanah dalam keadaan sebaik-baiknya guna pertumbuhan tanaman sampai pada keadaan siap ditanami. Semua proses ini dilakukan sebelum proses tanam. Sebagai awal kegiatan budidaya pertanian sebelum kegiatan lainnya dilakukan, kegiatan ini perlu diupayakan secara efektif dan efisien, oleh karena menyangkut kualitas hasil dan ketepatan waktu pengolahan tanah. Pengolahan tanah umumnya masih didominasi oleh penggunaan cangkul (secara manual) oleh tenaga manusia dan alat bajak yang ditarik oleh tenaga ternak. Dengan penggunaan tenaga manusia dan tenaga ternak akan mengakibatkan produksi pertanian rendah dan waktu yang lama bila dibandingkan dengan penggunaan tenaga mekanis seperti traktor terutama sebagai sumber tenaga penarik bajak dan alat pertanian lainnya. Penggunaan traktor sebagai sumber tenaga dalam pengolahan tanah, diharapkan dapat mengurangi waktu dan biaya yang diperlukan untuk proses pengolahan tanah, kapasitas kerja menjadi lebih tinggi dan pendapatan petani bertambah, sehingga dapat dilaksanakan usaha intensifikasi dan ekstensifikasi yang sempurna (Mundjono, 1989). Kecepatan dalam pengolahan tanah merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kapasitas kerja efektif yang dapat dicapai dalam pengolahan tanah. Kapasitas kerja efektif adalah faktor yang menentukan besarnya biaya penggunaan alat persatuan luas. Pengolahan tanah merupakan bagian proses terberat dari keseluruhan proses budidaya, dimana proses ini mengkonsumsi energi sekitar 1/3 dari keseluruhan 4

15 energi yang dibutuhkan dalam proses budidaya pertanian. Cara pengolahan tanah akan berpengaruh terhadap hasil pengolahan dan konsumsi energinya (Mun djono, 1989). Beberapa hasil penelitian menyimpulkan bahwa masalah pengolahan tanah merupakan masalah yang penting untuk mendapatkan produksi pertanian yang optimal. Kondisi tanah yang baik adalah salah satu faktor berhasilnya produksi tanaman dan untuk mencapai kondisi tanah yang baik diperlukan pengolahan tanah dengan alat dan mesin pertanian (Mundjono, 1989). Kegiatan pengolahan tanah dapat dibedakan menjadi pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage). Kegiatan pengolahan tanah pertama secara sederhana bertujuan membongkar tanah menjadi bongkahan-bongkahan agar mampu menangkap udara, air dan sinar matahari, guna proses pelapukan sehingga tanah menjadi matang, bebas dari tanaman gulma dan siap untuk masuk ke pengolahan tanah kedua yang bertujuan menghancurkan dan mencampur bongkah tanah yang telah matang secara mesra (proses penghancuran dan pembusukan) agar menjadi media tumbuh tanaman yang baik (Kuipers dan Kowenhopn, 1983). 2.2 Maksud dan Tujuan Pengolahan Tanah Pengolahan tanah adalah semua pekerjaan pendahuluan sebelum tanam untuk membuat tanah dalam keadaan sebaik-baiknya guna pertumbuhan perakaran sampai pada keadaan siap ditanami (Mundjono, 1989). Tujuan utama dari pengolahan tanah adalah menciptakan kondisi tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan tanaman dengan usaha yang seminimun mungkin. Menurut Daywin et al. (2008), tujuan dari pengolahan tanah secara khusus adalah sebagai berikut: 1. Menciptakan struktur tanah yang dibutuhkan untuk persemaian atau tempat tumbuh benih. Tanah yang padat diolah sampai menjadi gembur sehingga mempercepat infiltrasi air, berkemampuan baik menahan curah hujan memperbaiki aerasi, dan memudahkan perkembangan akar 2. Peningkatan kecepatan infiltrasi akan menurunkan run off dan mengurangi bahaya erosi 3. Menghambat atau mematikan tumbuhan pengganggu 4. Membenamkan tumbuhan-tumbuhan atau sampah-sampah yang ada diatas tanah kedalam tanah, sehingga menambah kesuburan tanah 5

16 5. Membunuh serangga, larva, atau telur-telur serangga melalui perubahan tempat tinggal dan terik matahari. Kegiatan pengolahan tanah sebaiknya dilakukan secara efektif dan efisien karena menyangkut kualitas hasil dan ketepatan waktu. Selain kegiatan lapang untuk memproduksi hasil tanaman, pengolahan tanah juga berkaitan dengan kegiatan lainnya seperti penyebaran benih (penanaman bibit), pemupukan, perlindungan tanaman, dan panen. Keterkaitan ini sangat erat sehingga tujuan yang ingin dicapai dalam pengolahan tanah tidak terlepas dari keberhasilan dalam kegiatan lainnya. Pengolahan tanah mempengaruhi penyebaran dan penanaman benih. Pengolahan tanah dapat juga dilakukan bersamaan dengan pemupukan serta dianggap pula sebagai suatu metoda pengendalian gulma (Ariesman, 2012). 2.3 Dampak Pengolahan Tanah Kegiatan pengolahan tanah tidak hanya berdampak positif bagi pertumbuhan tanaman, tetapi juga memiliki dampak negatif terhadap badan tanah yang diolah. Berikut adalah dampak-dampak yang ditimbulkan akibat kegiatan pengolahan tanah. 1. Dampak positif a. Meregangkan tanah sehingga tercipta ruang dan pori-pori yang memungkinkan tanah mendapatkan aerasi udara b. Membantu mencapuradukkan residu tanaman, materi organik tanah, dan nutrisi menjadi lebih merata c. Membunuh gulma secara mekanis d. Mengeringkan tanah sebelum penanaman benih. Hal ini merupakan dampak yang positif pada wilayah beriklim basah e. Di negara dengan empat musim, ketika dilakukan di musim gugur, pengolahan tanah membantu meremahkan tanah sepanjang musim dingin melalui mekanisme pembekuan dan pelelehan yang dapat terjadi berkali-kali sepanjang musim dingin. Hal ini membantu persiapan penanaman untuk musim semi. 2. Dampak negatif a. Mengeringkan tanah sebelum penanaman benih. Hal ini merupakan dampak yang negatif pada wilayah beriklim kering b. Tanah akan kehilangan banyak nutrisi seperti nitrogen dan kemampuannya dalam menyimpan air c. Mengurangi laju penyerapan air sehingga meningkatkan erosi tanah 6

17 d. Pembajakan mengurangi tingkat kohesi antar partikel tanah sehingga mempercepat erosi e. Dengan laju penyerapan air berkurang, maka ada risiko terjadi aliran air permukaan yang membawa residu pupuk dan pestisida yang digunakan pada periode penanaman sebelumnya f. Mengurangi kadar organik tanah g. Mengurangi jumlah organisme tanah bermanfaat seperti mikroba, cacing tanah, semut, dan sebagainya h. Menghancurkan agregat tanah i. Risiko terjadi pemadatan tanah pada bagian yang tidak terbajak j. Residu tanaman yang hancur dan tersisa di tanah dapat mengundang organisme dan serangga yang tidak diinginkan dan berpotensi mengganggu produksi, juga mengundang penyakit. Semua dampak positif dan negatif yang tersebut di atas dapat terjadi maupun tidak karena bergantung pada banyak faktor, seperti jenis implemen yang digunakan, atau pembajakan tanah di malam hari dapat mengurangi jumlah gulma yang tumbuh karena benih gulma yang masih terdormansi dapat tumbuh ketika terpapar cahaya matahari. Penggunaan implemen tertentu, terutama yang tidak mencapai tanah dalam, (misal bajak piring) tidak membutuhkan traksi yang tinggi sehingga dapat mempercepat pekerjaan pengolahan tanah sehingga pengolahan tanah intensif dapat dilakukan dengan jumlah jam kerja yang lebih sedikit. Penggunaan implemen jamak (misal traktor menarik bajak dan garu sekaligus) juga mengurangi jam kerja traktor, namun risiko pemadatan tanah lebih besar. Sudut mata bajak juga berpengaruh dalam memperlakukan residu tanaman. Jumlah residu tanaman yang tertinggal mempengaruhi laju erosi tanah, semakin banyak residu tanaman, pergerakan air lebih terhambat sehingga erosi berkurang. 2.4 Macam dan Cara Pengolahan Tanah Ada dua jenis kegiatan pengolahan tanah berdasarkan tahapan kegiatan, hasil kerja, dan dalamnya tanah yang menerima perlakuan pengolahan tanah. Kedua jenis tersebut yaitu pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage). Peralatan pengolahan tanah pertama biasanya disebut dengan pembajakan. 7

18 Pengolahan tanah pertama bekerja pada kedalaman diatas 15 cm. Pada pengolahan tanah pertama dilakukan pemotongan dan pembalikan tanah yang bertujuan untuk membenamkan sisa-sisa tanaman yang ada di permukaan tanah. Pada pengolahan pertama ini umumnya tanah masih berupa bongkahan-bongkahan yang cukup besar. Hal ini dikarenakan pada tahap ini proses penggemburan tanah belum dapat dilakukan secara efektif. Dalam pengolahan tanah kedua, bongkahan-bongkahan tanah dan sisa-sisa tanaman yang telah terpotong pada pengolahan tanah pertama akan dihancurkan menjadi lebih halus dan sekaligus mencampurnya dengan tanah. Kedalaman pengolahan tanah kedua pada umumnya kurang dari 15 cm. Jadi penggemburan tanah secara intensif hanya dilakukan pada lapisan tanah atas ( 2016). Dalam pelaksanaannya cara pengolahan tanah dapat dilakukan dengan cara kering maupun cara basah. Pengolahan tanah kering adalah cara pengolahan tanah yang pada saat tanah dalam keadaan kering. Sedangkan pengolahan tanah basah adalah pengolahan tanah yang dilakukan pada saat tanah dalam keadaan jenuh air. Dalam pelaksanaannya dimungkinkan untuk menggabungkan kedua proses tersebut ( 2016). 2.5 Alat Pengolahan Tanah Pertama Sesuai dengan namanya, alat pengolahan tanah pertama adalah alat-alat yang pertama sekali digunakan dalam kegiatan pengolahan tanah seperti memotong, memecah, dan membalik tanah. Ada beberapa macam alat-alat pengolahan tanah pertama yang biasanya digunakan, yaitu: 1. Bajak singkal (moldboard plow) 2. Bajak piring (disk plow) 3. Bajak pisau berputar (rotary plow) 4. Bajak chisel (chisel plow) 5. Bajak subsoil (subsoil plow) 6. Bajak raksasa (giant plow) Bajak Singkal Menurut Daywin et al. (2008), bajak singkal termasuk bajak yang paling tua. Di Indonesia bajak singkal inilah yang paling sering digunakan oleh petani untuk melakukan pengolahan tanah, dengan tenaga ternak hela sapi atau kerbau sebagai 8

19 sumber daya penariknya. Bajak singkal dapat digunakan untuk bermacam-macam jenis tanah dan sangat baik untuk membalik tanah. Secara umum bajak singkal dibedakan atas 2 jenis, yaitu bajak singkal satu arah (one-way moldboard plow) dan bajak singkal dua arah (two-way moldboard plow). Bajak singkal satu arah adalah jenis bajak singkal dimana pada waktu pengolahan tanah akan melempar dan membalik tanah hanya pada satu arah saja. Sedangkan bajak singkal 2 arah pada waktu mengolah tanah arah pelemparan atau pembalikan tanah dapat diatur 2 arah, yaitu ke kanan dan ke kiri. Bagian-bagian utama dari bajak singkal yang aktif mengolah tanah adalah pisau bajak (share), singkal (moldboard), dan penstabil bajak (landside) (Daywin, 2008). Bagian dari bajak singkal yang memotong dan membalik tanah disebut bottom. Suatu bajak dapat terdiri dari satu bottom atau lebih. Bottom ini dibangun dari bagianbagian utama, yaitu: 1) singkal (moldboard), 2) pisau (share), dan 3) penahan samping (landside). Ketiga bagian utama tersebut diikat pada bagian yang disebut pernyatu (frog). Unit ini dihubungkan dengan rangka (frame) melalui batang penarik (beam) ) (Daywin, 2008). Bagian-bagian dari bajak singkal satu bottom secara terperinci ditunjukkan pada Gambar 1.1. Gambar 1. 1 Bajak singkal satu bottom (Sumber: Daywin, 2008) Singkal berfungsi untuk menghancurkan dan membalik tanah, karena bentuknya yang melengkung maka pada waktu bajak bergerak maju, tanah yang terpotong akan terangkat ke atas dan kemudian dibalik dan dilemparkan sesuai dengan 9

20 arah pembalikan bajak. Pisau bajak berfungsi untuk memotong tanah secara horizontal. Biasanya alat ini terbuat dari logam yang berbentuk tajam. Landside berfungsi untuk menahan tekanan samping dari keratan tanah pada singkal, dan mempertahankan gerak maju bajak agar tetap lurus dengan cara menahan atau mengimbangi gaya kesamping yang diterima bajak singkal pada waktu bajak tersebut digunakan untuk memotong dan membalik tanah. Bagian yang paling banyak bersinggungan dengan tanah dari bagian ini adalah bagian belakang yang disebut tumit (heel). Untuk menjaga keausan karena gesekan dengan tanah, bagian tumit ini dalam pembuatannya diperkeras ( 2016). Untuk meyempurnakan hasil kerjanya, selain bagian-bagian utama di atas, bajak singkal juga dilengkapi dengan perlengkapan tambahan, yaitu roda alur penstabil (furrow wheel), roda dukung (land wheel), jointer, coulter, dan kerangka. Furrow wheel berfungsi untuk menjaga kestabilan pembajakan. Land wheel berfungsi untuk mengatur kedalaman sehingga kedalamannya konstan. Jointer berfungsi untuk memungkinkan penutupan seresah lebih sempurna dalam pembajakan, terpasang di atas pisau bajak dengan kedalaman kerja + 5 cm. Pada kerangka terdapat titik penggandengan yang nantinya akan dirangkaikan dengan sumber daya penariknya. Pisau pemotong (coulter) berfungsi untuk memotong serasah tumbuhan atau sampah-sampah yang ada diatas tanah sebelum pisau bajak memotong tanah. Bagian ini bekerja memotong tanah ke arah vertikal sehingga pembalikan tanah menjadi lebih ringan. Coulter biasanya dipasang di depan bajak serta berada sedikit di atas mata bajak. Ada dua bentuk pisau pemotong, yaitu pisau pemotong stasioner (stationary knife) dan pisau pemotong berputar (rolling coulter) seperti ditampilkan pada Gambar 1.2. ( 2016). Gambar 1. 2 Jenis-Jenis Pisau Pemotong (Coulter) (Sumber: ) 10

21 Prinsip kerja bajak singkal adalah pada saat bajak bergerak maju, maka pisau (share) memotong tanah dan. mengarahkan potongan/keratan tanah (furrow slice) tersebut ke bagian singkal. Singkal akan menerima potongan tanah, dan karena kelengkungannya maka potongan tanah akan dibalik dan pecah. Kelengkungan singkal ini berbeda untuk kondisi dan jenis tanah yang berbeda agar diperoleh pembalikan dan pemecahan tanah yang baik (Daywin, 2008). Ukuran bajak adalah lebar bajak, dinyatakan dalam satuan panjang. Ukuran dari satu bajak adalah dengan mengukur jarak dari sayap (wing) sampai penahan samping. Secara teoritis ukuran ini dapat dianggap sebagai lebar pembajakan atau lebar pemotong tanah. Bajak singkal apabila dilihat dari atas atau samping akan terlihat suatu rongga atau hisapan (suction). Suction ini perlu untuk mencapai kedalaman atau lebar potongan bajak. Besarnya suction ini beragam dari 1/8 sampai 3/16 inci. Ukuran ini disebut juga celah (clearance). Tempat dari suction ini berbeda untuk bajak yang mempunyai roda belakang (real furrow wheel) dan tanpa roda belakang, seperti ditampilkan pada Gambar 1.3 dan 1.4 ( 2016). Hisapan (suction) ini berperan juga dalam menstabilkan jalannya bajak. Hisapan ke bawah (down suction) atau celah vertikal (vertical clearance) beragam dari 1/8 sampai 3/16 inci pada bajak tanpa roda belakang tergantung dari jenis alat dan jenis tanah. Pada bajak dengan roda belakang, hisapan kebawah (down suction) sebesar 1/4 sampai 1/2 inci ( 2016). Gambar 1. 3 Hisapan (suction) pada bajak singkal yang mempunyai roda belakang (rear furrow wheel) (Sumber: ) 11

22 Gambar 1. 4.Hisapan (suction) pada bajak singkal yang tidak mempunyai roda belakang (rear furrow wheel) (Sumber: ) Bila bajak singkal bekerja memotong dan membalik tanah maka akan terbentuk alur yang disebut furrow. Bagian tanah yang diangkat dan diletakkan ke samping, disebut keratan tanah (furrow slice). Bila pekerjaan dimulai dari tengah areal secara bolak-balik dan arah perputaran ke kanan, maka akan berbentuk alur balik (back furrow) (Gambar 1.5). Bila pekerjaan bolak balik dimulai dari tengah dan arah perputaran ke kiri, maka akan terbentuk alur mati (Dead furrow). Pembalikan tanah umumnya ke kanan (Daywin, 2008). Dalam operasional bajak dapat digolongkan atas bajak tarik (trailing moldboard plow) dan bajak yang dapat diangkat secara hidrolik (mounted moldboard plow). Dilihat dari hasil kerjanya dapat digolongkan atas bajak satu arah (one way) dan bajak dua arah (two way). Menggunakan bajak dua arah memberikan keuntungan dalam menghindari terbentuknya alur balik (back furrow) ( 2016). Gambar 1. 5 Hasil pembajakan dengan menggunakan bajak singkal (Sumber: ) 12

23 2.5.2 Bajak Piring Piringan dari bajak ini diikat pada batang penarik melalui bantalan (bearing), sehingga pada saat beroperasi ditarik oleh traktor maka piringannya dapat berputar. Dengan berputaraya piringan, maka diharapkan dapat mengurangi gesekan dan tahanan tanah (draft) yang terjadi. Piringan bajak dapat berada disamping rangka atau berada di bawah rangka (Daywin, 2008). Bagian-bagian dari bajak piring dapat dilihat pada Gambar 1.6, sedangkan hasil pembajakannya dapat dilihat pada Gambar 1.7. Gambar 1. 6 Bagian-bagian bajak piring (Sumber: ) Gambar 1. 7 Hasil pembajakan dengan menggunakan bajak piring (Disk Plow) (Sumber: ) Setiap piringan dari bajak piringan biasanya dilengkapi dengan pengeruk (scraper) yang berguna selain untuk membersihkan tanah yang lengket pada piringan, juga membantu dalam pembalikan potongan tanah. Untuk menahan tekanan samping 13

24 yang terjadi saat bajak memotong tanah, bajak piring dilengkapi dengan roda alur belakang (rear furrow wheel) ((Daywin, 2008)). Beberapa keuntungan menggunakan bajak ini adalah sebagai berikut: 1. Dapat bekerja ditanah keras dan kering 2. Dapat untuk tanah-tanah yang lengket 3. Dapat untuk tanah-tanah yang berbatu 4. Dapat untuk tanah-tanah berakar 5. Dapat untuk tanah-tanah yang memerlukan pengerjaan yang dalam. Ada tiga jenis bajak piring yang ditarik dengan traktor, yaitu; tipe tarik (trailing), tipe hubungan langsung (direct-connected), dan tipe diangkat sepenuhnya (integral mounted). Tipe tarik dapat dibagi lagi atas biasa (reguler) dan satu arah (oneway). Reguler trailing disk plow ditarik di belakang traktor. Alat ini dilengkapi dengan roda yaitu 2 buah roda alur (furrow wheel) dan satu buah roda lahan (land wheel). Kedua roda alur (furrow wheel), berperan untuk menstabilkan jalannya bajak. Pada tanah-tanah berat digunakan heavy way disk plow untuk mendapatkan pengolahan yang dalam. One way disk plow adalah piring bajak yang di susun dalam satu gang melalui suatu poros. Jarak antara piringan adalah 8 sampai 10 inci. Jumlah piringan dapat beragam dari 2 sampai 35 buah dengan ukuran diameter piring dari 20 sampai 26 inci ( 2016). Tipe hubungan langsung atau disebut juga semi mounted disk plow di bagian depannya dapat diangkat menggunakan sistem hidrolik traktor sehingga memudahkan alat sewaktu berputar. Alat ini dapat berputar pada areal yang sempit dan juga dapat mundur. Tipe diangkat sepenuhnya ditarik dibelakang traktor dipasang pada tiga titik gandeng dan keseluruhannya dapat diangkat menggunakan sistem hidrolik traktor, sehingga sangat mudah dalam transportasi. Tipe one way disk plow yang kecil dapat juga termasuk integral mounted., bila dapat diangkat keseluruhannya dengan hidrolik traktor Bajak Rotari Menurut Daywin (2008), bajak rotari adalah bajak yang terdiri dari pisau-pisau yang berputar. Berbeda dengan bajak piringan yang berputar karena ditarik traktor, maka bajak ini terdiri dari pisau-pisau yang dapat mencangkul yang dipasang pada suatu poros yang berputar karena digerakan oleh suatu motor. Dengan menggunakan 14

25 bajak rotari pengerjaan olah tanah hanya dilakukan sekali tempuh. Bajak rotari ini dapat digunakan pada tanah yang kering maupun tanah sawah, kadang-kadang juga digunakan untuk mengerjakan tanah kedua dan juga dapat digunakan untuk melakukan penyiangan atau pendangiran. Penggunaan bajak rotari untuk pengolahan tanah dapat memberikan hasil yang lebih baik (baik untuk tanah kering maupun tanah basah). Untuk mengatasi lengketnya tanah pada pisau maka dapat dilakukan dengan mengurangi jumlah pisau dan mempercepat putaran pada rotor dan memperlambat gerakan maju. Makin cepat perputaran rotor akan lebih banyak daya yang digunakan, namun akan diperoleh hasil penggemburan yang lebih halus. Rotari memiliki bagian-bagian yang sangat penting, yaitu: pisau, poros putar, rotor, penutup belakang (rear shield), dan roda dukung (land wheel). Pisau berfungsi untuk mencacah tanah pada waktu pengolahan tanah dengan bajak putar, pisau-pisau potong biasanya dipasang pada poros yang digerakkan horizontal yang bekerja dengan 300 putaran per menit. Rotor berfungsi sebagai tempat pemasangan pisau-pisau dari bajak putar. Rear shield berfungsi untuk membantu penghancuran tanah, adanya penutup belakang ini memungkinkan tanah lebih hancur karena tanah yang terlempar dari pisau terbentur pada penutup. Land wheel berfungsi untuk mengatur kedalaman pengolahan tanah. Prinsip kerja dari bajak rotari ini adalah pisau-pisau dipasang pada rotor secara melingkar sehingga beban terhadap mesin merata dan dapat memotong tanah secara bertahap. Sewaktu rotor berputar dan alat bergerak maju maka pisau akan memotong tanah. Luas tanah yang terpotong dalam sekali pemotongan tergantung pada kedalaman dan kecepatan bergerak maju. Gerakan putaran rotor-rotor (pisau-pisau) diakibatkan daya dari rotor yang diteruskan melalui sistem penerusan daya khusus sampai ke rotor tersebut ( 2016). Ada tiga jenis bajak rotari yang biasa dipergunakam. Jenis pertama yang disebut dengan tipe tarik dengan mesin tambahan (pull auxiliary rotary engine). Pada jenis ini terdapat motor khusus untuk menggerakkan bajak, sedangkan gerak majunya ditarik oleh traktor ditunjukkan pada Gambar

26 Gambar 1. 8 Bajak rotari tipe vertical (Sumber: ) Jenis kedua adalah tipe tarik dengan penggerak PTO (pull power take off driven rotary plow). Alat ini digandengkan dengan traktor melalui tiga titik gandeng (three point hitch). Untuk memutar bajak ini digunakan daya dari as PTO traktor seperti ditampilkan pada Gambar 1.9. Gambar 1. 9 Bajak rotari tipe tarik berpenggerak PTO (Sumber: ) Jenis ketiga adalah bajak rotari tipe kebun berpenggerak sendiri (self propelled garden type rotary plow). Alat ini terdapat pada traktor-traktor roda 2. Bajak rotari digerakkan oleh daya penggerak traktor melalui rantai atau sabuk. Dapat juga langsung dipasang pada as roda, sehingga disamping mengolah tanah bajak ini juga berfungsi sebagai penggerak seperti ditampilkan pada Gambar

27 Gambar Bajak rotari tipe kebun berpenggerak sendiri (Sumber: ) Bajak Pahat (Chisel Plow) Bajak pahat berfungsi untuk merobek dan menembus tanah dengan menggunakan alat yang menyerupai pahat atau ujung sekop sempit yang disebut mata pahat atau chisel point. Mata pahat ini terletak pada ujung tangkai atau batang yang disebut bar. Bajak pahat berbentuk tajak yang disusun pada suatu rangka, diperlengkapi dengan 2 buah roda yang berguna untuk transportasi dan mengatur kedalaman pemecah tanah. Jarak antara tajak dapat beragam dari 1 sampai 2 inci. (Gambar 1.11) ( 2016). Gambar Bajak chisel (Sumber: ) Fungsi dari bajak pahat adalah untuk memecahkan tanah yang keras dan kering. Alat ini tidak membalik tanah seperti bajak yang lain, tapi hanya memecah tanah dan 17

28 sering digunakan sebelum pembajakan tanah dimulai. Bajak pahat biasanya digunakan pada jenis tanah tertentu, digunakan untuk pengerjaan pada tanah bawah, digunakan pada tanah yang berjerami, dan untuk menutup sisa-sisa perakaran yang berada dalam tanah. Bajak pahat juga berfungsi untuk memperbaiki infiltrasi air pada tanah sehingga dapat mengurangi erosi. Pada dasarnya bajak pahat ini dipakai untuk pembajakan dangkal maupun pembajakan dalam sampai kedalaman 45 cm atau lebih tergantung pada keperluan dan jenis mata pahatnya. Jenis dan lebar alat bervariasi tergantung dari keperluan dan sumber daya penariknya Bajak Subsoil Alat ini hampir sama dengan bajak pahat. Bajak subsoil berfungsi untuk merobek dan menembus lapisan tanah sub soil dengan menggunakan alat yang menyerupai bajak pahat namun ukuran dan kedalamannya lebih besar. Penggunaan alat ini dapat memecahkan tanah pada kedalaman 20 sampai 36 inci. Alat ini sering juga digunakan untuk memecahkan lapisan keras didalam tanah (hardpan), atau untuk memperbaiki drainase tanah (Daywin, 2008) (Gambar 1.12). Gambar Bajak subsoil (Sumber: ) Bajak Raksasa Alat ini sesuai dengan namanya, berbentuk sangat besar dan digunakan untuk membalik tanah pada kedalaman 100 sampai 180 cm. Dengan menggunakan alat ini tanah subur yang ada di dalam tanah dap at diangkat keatas permukaan tanah. Dapat berbentuk bajak singkal atau bajak piringan (Daywin, 2008). 18

29 2.6 Alat Pengolahan Tanah Kedua Menurut Daywin (2008), pengolahan tanah kedua dilakukan setelah pembajakan. Dengan pengolahan tanah kedua, tanah menjadi gembur dan rata, tata air diperbaiki, sisa-sisa tanaman dan tumbuhan pengganggu dihancurkan dan dicampur dengan lapisan tanah atas. Pada pengolahan tanah kedua terkadang diberilcan kepadatan tertentu pada permukaan tanah, dan mungkin juga dibuat guludan atau alur untuk pertanaman. Alat pengolah tanah kedua yang menggunakan daya traktor yaitu: a. Garu (harrow) b. Perata dan penggembur (land roller dan pulverizer) c. Alat-alat lainnya Garu Garu digunakan untuk memotong tanah pada kedalaman yang cukup dangkal. Tujuannya adalah untuk penghancuran tanah, serta memotong gulma dan campuran material dengan tanah. Secara umum tujuan penggunaan garu adalah sebagai berikut: a. Digunakan untuk mempersiapkan persemaian dengan baik b. Membantu memecahkan bongkahan tanah c. Membantu dalam penghancuran tanah atau mencampur tanah secara menyeluruh d. Mengairasi tanah dan membunuh gulma e. Digunakan sebagian besar dalam kondisi tanah ringan f. Terkadang digunakan juga untuk menutupi benih setelah penebaran. Menurut Daywin et al. (2008), garu memiliki beberapa jenis yang biasa dipakai pada pengolahan tanah kedua, yaitu: a. Garu piring (disk harrow) b. Garu palcu (splice tooth harrow) c. Garu pegas (spring tooth harrow) d. Garu rotari (rotary harrow) e. Garu khusus (special harrow). Kelima garu diuraikan sebagai berikut. 19

30 1. Garu Piring Garu ini dapat digunakan sebelum pembajakan untuk memotong rumputrumput pada permukaan tanah, untuk rnenghancurkan permukaan tanah sehingga keratan tanah (furrow slice) lebih berhubungan dengan tanah dasar. Juga dapat digunakan untuk penyiangan, atau untuk menutup biji-bijian yang ditanam secara sebar. Pada prinsipnya peralatan pengolah tanah ini hampir menyerupai bajak piringan, khususnya bajak piringan vertikal. Perbedaannya hanya terletak pada ukuran, kecekungan dan jumlah piringannya. Garu piringan mempunyai ukuran dan kecekungan piringan yang lebih kecil dibandingkan dengan bajak, hal ini disebabkan pada pengolahan tanah kedua dilakukan lebih dangkal dan tidak diperlukan pembalikan tanah yang efektif seperti pengolahan tanah pertama. Bagian-bagian utama dari garu piringan adalah piringan, poros piringan, penggarak piringan dan kerangka. Piringan berfungsi untuk memotong, mengangkat dan menghancurkan serta membalik tanah. Poros piringan berfungsi sebagai tempat bertumpu dan berputarnya piringan. Penggarak piringan berfungsi untuk menjaga piringan tetap bersih. Kerangka atau batang rangkaian berfungsi untuk merangkai piringan-piringan. Bila sistem penggandengan dengan daya penariknya sistem hela trailing maka garu piringan akan dilengkapi dengan roda dukung. Konstruksi garu piringan biasanya terdiri atas dua rangkaian piringan atau empat rangkaian piringan. Secara umum garu piring dibagi atas: 1) garu piring tipe tarik (trailing disk harrow), dan 2) garu piring tipe angiat (mounted disk harrow). Garu piring dapat mempunyai aksi tunggal (single action) apabila pada saat memotong tanah hanya melempar tanah ke satu arah saja. Juga dapat mempunyai aksi ganda (double action) apabila piringan yang di depan berlawanan arah dengan yang di belakang dalam melempar tanah. Gambar 1.13 menunjukkan arah aksi garu dalam memotong dan melempar tanah, Gambar 1.14 memperlihatkan garu piring aksi tunggal, sementara Gambar memperlihatkan garu piring aksi ganda. 20

31 Gambar Arah aksi garu dalam memotong dan melempar tanah (Sumber: ) Gambar Garu piring aksi tunggal (Sumber: ) Gambar Garu piring aksi ganda (Sumber: 2. Garu Paku Garu ini mempunyai gigi yang bentuknya seperti paku terdiri dari beberapa baris gigi yang diikatkan pada rangka. Garu ini digunakan untuk menghaluskan dan 21

32 meratakan tanah setelah pembajakan. Juga dapat digunakan untuk penyiangan pada tanainan yang baru tumbuh. Bentuk dari garu paku dapat dilihat pada Gambar Gambar Garu paku (Sumber: 3. Garu Pegas Garu pegas sangat cocok untuk digunakan pada lahan yang mempunyai banyak batu atau akar-akar, karena gigi-giginya yang dapat indenting (memegas) apabila mengenai gangguan. Kegunaan garu ini sama dengan garu paku, bahkan untuk penyiangan garu ini lebih baik, karena dapat masuk ke dalam tanah lebih dalam. Bentuk dari garu pegas dapat dilihat pada Gambar Gambar Bajak pegas (Sumber: ) 4. Garu Rotari Garu rotari ada dua macam, yaitu garu rotari cangkul (rotary hoe harrow) dan garu rotari silang (rotary cross harrow). Garu rotari cangkul merupakan susunan roda 22

33 yang dikelilingi oleh gigi-gigi berbentuk pisau yang dipasangkan pada as dengan jarak tertentu dan berputar vertikal. Putaran roda garu ini disebabkan oleh tarikan traktor. Bentuk dari garu ini dapat dilihat pada Gambar Gambar Garu piring aksi ganda (Sumber: ) Garu rotari silang terdiri dari gigi-gigi yang tegak lurus terhadap permukaan tanah dan dipasang pada rotor. Rotor diputar horisontal, yang gerakannya diambil dari putaran PTO. Dengan menggunakan garu ini, penghancuran tanah terjadi sangat intensif. Bentuk dari garu ini dapat dilihat pada Gambar Gambar 1.19 Garu piring aksi ganda (Sumber: ) 5. Garu Khusus Yang termasuk kedalam garu khusus adalah weeder-mulche dan soil surgeon. Weeder-mulche adalah alat yang digunakan untuk penyiangan, pembuatan mulsa dan pemecahan tanah di bagian permukaan. soil surgeon adalah alat yang merupakan susunan pisau berbentuk U dipasang pada suatu rangka dari pelat. Alat ini digunakan 23

34 untuk memecah bongkah-bongkah tanah di permukaan dan untuk meratakan tanah (Daywin et al., 2008) Land Rollers dan Pulverizers Alat ini menyeru pai piring-piring atau roda-roda yang disusun rapat pada satu as. Puingan piring dapat tajam atau bergerigi. Digunakan untuk penyelesaian dari proses pengolahan tanah untuk persemaian. Alat ini dapat digolongkan atas dua jenis, yaitu: 1. Surface packer, terdiri dari beberapa bentuk, yaitu: a. V Shaped roller pulverizers b. Kombinasi T shaped dan Sprocket Wheel pulverizers c. Flexible sprocket wheelpulverizes. 2. Subsurface packer, terdiri dari 2 macam, yaitu: a. V Shaped packer b. Crowfoot roller. Masing-masing jenis alat tersebut ditunjukkan pada Gambar dan Gambar Gambar Pulverizers (Sumber: ) 24

35 Gambar Land rollers (Sumber: ) 2.7 Alat-Alat Lainnya (Sub Surface Tillage Tools and Field Cultivation) Alat-alat lainnya terdiri dari subsurface tillage sweeps (yaitu alat yang menggunakan sweep) dan subsurface tillage Rod Weeders. Penggunaan alat-alat ini ditujukan untuk mengolah tanah tanpa merubah tanah dibagian permukaan. Alat-alat ini juga sekaligus dapat digunakan untuk penyiangan rumput dan sisa-sisa tanaman. Keuntungan menggunakan alat-alat ini adalah sebagai berikut: 1. Meningkatkan kemampuan tanah dalam hal menyerap air 2. Mengurangi aliran permukaan (run off) 3. Mengurangi erosi air atau angin 4. Mengurangi tingkat penguapan air dari permukaan tanah (Daywin et al., 2008). 2.8 Latihan 1. Sebutkan tujuan utama dari pengolahan tanah! 2. Sebutkan dampak-dampak negatif yang dapat ditimbulkan dari proses pengolahan tanah! 3. Jelaskan perbedaan antara pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage)! 4. Sebutkan fungsi dari bajak pahat! 5. Sebutkan tujuan penggunaan garu secara umum! 25

36 Jawaban: 1. Tujuan utama dari pengolahan tanah adalah menciptakan kondisi tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan tanaman dengan usaha yang seminimun mungkin. 2. Dampak negatif yang dapat ditimbulkan dari proses pengolahan tanah, yaitu: a. Mengeringkan tanah sebelum penanaman benih. Hal ini merupakan dampak yang negatif pada wilayah beriklim kering b. Tanah akan kehilangan banyak nutrisi seperti nitrogen dan kemampuannya dalam menyimpan air c. Mengurangi laju penyerapan air sehingga meningkatkan erosi tanah d. Pembajakan mengurangi tingkat kohesi antar partikel tanah sehingga mempercepat erosi e. Dengan laju penyerapan air berkurang, maka ada risiko terjadi aliran air permukaan yang membawa residu pupuk dan pestisida yang digunakan pada periode penanaman sebelumnya f. Mengurangi kadar organik tanah g. Mengurangi jumlah organisme tanah bermanfaat seperti mikroba, cacing tanah, semut, dan sebagainya h. Menghancurkan agregat tanah i. Risiko terjadi pemadatan tanah pada bagian yang tidak terbajak j. Residu tanaman yang hancur dan tersisa di tanah dapat mengundang organisme dan serangga yang tidak diinginkan dan berpotensi mengganggu produksi, juga mengundang penyakit. 3. Pengolahan tanah pertama bekerja pada kedalaman diatas 15 cm. Pada pengolahan tanah pertama dilakukan pemotongan dan pembalikan tanah yang bertujuan untuk membenamkan sisa-sisa tanaman yang ada di permukaan tanah. Pada pengolahan pertama ini umumnya tanah masih berupa bongkahan-bongkahan yang cukup besar. Hal ini dikarenakan pada tahap ini proses penggemburan tanah belum dapat dilakukan secara efektif. Dalam pengolahan tanah kedua, bongkahan-bongkahan tanah dan sisa-sisa tanaman yang telah terpotong pada pengolahan tanah pertama akan dihancurkan menjadi lebih halus dan sekaligus mencampurnya dengan tanah. Kedalaman pengolahan tanah kedua pada umumnya kurang dari 15 cm. Jadi penggemburan tanah secara intensif hanya dilakukan pada lapisan tanah atas. 4. Fungsi dari bajak pahat adalah untuk memecahkan tanah yang keras dan kering. Alat ini tidak membalik tanah seperti bajak yang lain, tapi hanya memecah tanah 26

37 dan sering digunakan sebelum pembajakan tanah dimulai. Bajak pahat biasanya digunakan pada jenis tanah tertentu, digunakan untuk pengerjaan pada tanah bawah, digunakan pada tanah yang berjerami, dan untuk menutup sisa-sisa perakaran yang berada dalam tanah. Bajak pahat juga berfungsi untuk memperbaiki infiltrasi air pada tanah sehingga dapat mengurangi erosi. 5. Secara umum tujuan penggunaan garu adalah sebagai berikut: a. Digunakan untuk mempersiapkan persemaian dengan baik b. Membantu memecahkan bongkahan tanah c. Membantu dalam penghancuran tanah atau mencampur tanah secara menyeluruh d. Mengairasi tanah dan membunuh gulma e. Digunakan sebagian besar dalam kondisi tanah ringan f. Terkadang digunakan juga untuk menutupi benih setelah penebaran. 27

38 III. SISTEMATIKA PROSES PENGOLAHAN TANAH 3.1 Alat dan Komponen Operasi Peralatan pengolahan tanah dan roda yang terpasang pada traktor, harvester, trailer dan sebagainya memperlihatkan sejumlah bentuk dan dimensi. Uraian ini hanya akan dibatasi pada komponen yang berhubungan dengan tanah secara langsung, seperti dasar bajak (bottom-plow), chisel, dan alat lainnya termasuk roda. Komponenkomponen tersebut biasanya disebut sebagai komponen operasi (operating tools). Lebih lanjut uraian ini juga hanya akan terbatas pada komponen operasi yang bekerja dengan kecepatan konstan pada lintasan horisontal dan tidak terpengaruh oleh komponen operasi lainnya yang bekerja disekitarnya. 3.2 Pengolahan Tanah dan Pembebanan Proses pengolahan tanah yang melibatkan faktor-faktor seperti alat, pengatur alat dan tanah akan terlihat selama alat tersebut bekerja pada tanah. Proses ini meliputi gerakan dan gaya pada tanah sebagai akibat dari kerja alat. Pada kegiatan pengolahan tanah terdapat dua proses/kejadian yang berlangsung secara bersamaan ataupun terpisah yaitu, pemotongan/penggemburan tanah dan pembebanan pada tanah. Proses penggemburan adalah proses yang berhubungan dengan pemecahan/pemisahan suatu massa tanah menjadi agregat tanah yang berukuran lebih kecil seperti yang dihasilkan dari pekerjaan pembajakan, penggaruan dan sebagainya. Proses pembebanan adalah proses yang berhubungan dengan sifat-sifat tanah seperti menaiknya kekuatan tanah (soil strength) sebagai akibat lintasan roda, land rollers dan sebagainya. 3.3 Sistematika Proses Pengolahan Tanah Dalam sistematika proses pengolahan ini tanah dianggap terdiri dari elemenelemen (massa tanah berbentuk kubus). Ukuran dari elemen-elemen ini haruslah sekecil mungkin sehingga tekanan (stress) pada setiap sisi dari elemen tersebut akan tersebar merata. Pada proses pengolahan tanah banyak diantara elemen tersebut pecah. Pemecahan tanah melibatkan fenomena fisika-mekanika, yaitu pada satu elemen dan pada suatu skala mikro. Pembebanan akan menyebabkan tekanan pada tanah dan dalam keadaan tertentu tegangan yang timbul tidak tersebar secara merata tetapi terkonsentrasi pada beberapa lokasi pada kumpulan elemen tersebut. Tekanan ini akan 28

39 menyebabkan pecahnya ikatan antara partikel-partikel tanah pada lokasi-lokasi tersebut (Koga, 1988). Pada umumnya konsentrasi dari tekanan tinggi akan diikuti dengan konsentrasi tegangan basar yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya peruntuhan (failure). Peningkatan tekanan juga menghasilkan deformasi dalam bentuk pemadatan (compaction) terutama apabila tanah dalam kondisi lemah. Untuk keperluan tertentu pemadatan diperlukan untuk memperkuat bagian tanah yang lemah. Bila tekanan terus ditingkatkan maka proses pemadatan akan terjadi pada seluruh bagian/elemen tanah. Pada deformasi yang tidak stabil, elemen volume yang mengalami pembebanan tanpa adanya penyangga lateral memungkinkan terjadi pemadatan searah (Koga, 1988). Apabila beban ditingkatkan maka elemen akan memendek dan mempengaruhi pergerakan relatif antara partikel. Oleh karena tanah yang pada mulanya memang sudah dalam keadaan padat, maka pergerakan relatif tersebut akan menimbulkan sedikit penggemburan. Penggemburan ini terjadi khususnya pada bagian yang paling lemah dari elemen. Penggemburan ini juga bahkan menyebabkan bagian tersebut semakin lemah. Pada pembebanan lebih lanjut, deformasi dan penggemburan akan lebih terkonsentrasi pada bagian tersebut yang pada akhirnya terjadi keruntuhan local (Koga, 1988). Deformasi yang terjadi apakah stabil atau tidak akan sangat tergantung pada bentuk tegangan (stress state) dan karakteristik dari tanah. Karakteristik dari tanah mempunyai dua arti dalam kaitannya dengan stabilitas. Hal ini disebabkan karena bentuk tegangan dalam suatu proses pengolahan tanah juga dipengaruhi oleh sifat tanah. Pada tanah yang sangat plastis, deformasi yang berlebihan kadang-kadang menghambat adanya bentuk tegangan sebagaimana disebut favor unstable phenomena ( 2016). 3.4 Sistematika dan Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Proses yang terjadi pada pengolahan tanah dengan bajak dapat diasumsikan terdiri dari beberapa bagian proses. Proses-proses yang terjadi terdiri dari proses intake, main flow, dan output. Proses intake merupakan proses dimana suatu bagian/lapisan tanah dipisahkan dari bagian utamanya. Proses main flow adalah proses yang terjadi selama tanah bergerak sepanjang bagian alat (plough-body). Proses output mencakup perubahan yang terjadi setelah irisan tanah terlepas dari alat ( 2016). 29

40 Bajak ditunjukkan pada Gambar 1.22 lebih banyak dikenal penggunaannya pada pertanian, yaitu bajak singkal, rotari, sweep, dan bajak pemanen kentang. Pada gambar terlihat bahwa A, B, dan C masing-masing menunjukkan proses intake, main flow dan output. Tetapi tidak semua bagian proses dapat dilihat secara jelas pada setiap alat. Gambar 1.22 Beberapa bentuk bajak (A = intake, B = main flow, dan C = output) (Sumber: Bentuk-bentuk proses intake dikategorikan sebagai berikut: 1. Intake dengan keruntuhan bidang potong: keruntuhan permukaan terjadi dan tegangan normal bekerja pada hampir seluruh bagian permukaan (Gambar 1.23a) 2. Intake dengan pemotongan tetap: keruntuhan permukaan tanah tidak atau jarang terjadi (Gambar 1.23b) 3. Intake dengan retak terbuka: keretakan terjadi mulai dari ujung pisau bajak sampai pada batas penetrasi, wedge (Gambar 1.23c). 30

41 Gambar Proses intake (Sumber: Pada kategori pertama, mata pisau bajak mencoba mendorong tanah ke arah atas yang menyebabkan meningkatnya tegangan pada bagian tersebut. Setelah tegangan menjadi sama besar dengan kekuatan tanah (soil strength), maka bidang keruntuhan mulai terbentuk dan merembet secara cepat ke permukaan tanah. kekuatan tanah (soil strength) merupakan penjumlahan gaya kohesi tanah dan gaya gesekan dalam. Bidang runtuhan selanjutnya memisahkan bongkahan tanah yang selanjutnya bergerak ke atas sepanjang alat. Bongkahan tanah ini masih dalam kondisi padat. Setelah proses pemisahan selesai, yaitu setelah tegangan melampaui kohesi dan gesekan dalam, maka tahanan pemotongan akan turun sampai akhirnya naik kembali akibat gaya dorong/kerja alat. Proses ini berulang kembali sampai terbentuk bongkahan berikutnya. Pada kategori kedua, setiap elemen volume tanah mengalami deformasi yang memungkinkan irisan tanah tersebut mengikuti perubahan sesuai dengan arah kerja alat tanpa mengalami pecah (Sohne, 1956). Pada kategori ketiga, mata bajak masuk ke dalam tanah dan menyebabkan timbulnya tegangan di dalam tanah, yang pada waktu tertentu akan mulai timbul retakan. Kejadian tersebut akan berlanjut ke arah horisontal yang sekaligus membuka lintasan bagi pisau bajak. Pisau menembus masuk ke dalam retakan seperti wedge, sehingga retakan terus terjadi. Arah penyebaran retakan tidak tetap. Pada keadaan tertentu arah retakan lebih banyak ke bawah dan ke atas, sehingga mata pisau tidak dapat lagi beroperasi menurut lintasan retakan tetapi harus menembus bagian tanah padat seperti semula. Pada waktu itu kecepatan pembentukan retakan menurun dan 31

42 seringkali pada waktu tertentu kecepatan ini menjadi nol. Dengan dimulainya kembali penetrasi pisau bajak pada tanah padat (utuh) maka periode baru dari proses intake dimulai kembali (Koga, 1988). Pada proses intake, ada masanya dimana mata pisau menembus atau memotong tanah baru (utuh) dan adakalanya berkerja sebagai wedge sebagaimana retak yang biasanya berlanjut secara kontinyu dengan arah yang berubah-ubah. Batas gerakan dan gerak pembentukan retakan dapat saling mempengaruhi sehingga memungkinkan timbulnya fenomena berikut, yaitu terbentuknya lubang atau saluran di bagian dasar furrow dan irisan yang tertinggal di bawah furrow serta irisan yang tertinggal pada proses main flow. Selanjutnya adalah proses main flow. Bentuk dasar dari main flow ditentukan oleh variasi cekungan (kurvatur) pisau bajak. Berikut ini adalah beberapa contoh variasi cekungan bajak: 1. Pisau bajak dengan sudut cekungan yang makin membesar pada bagian tepi 2. Pisau bajak dengan sudut cekungan yang makin mengecil pada bagian tepi 3. Pisau bajak dengan sudut cekungan konstan. Pada bajak dengan sudut cekungan makin membesar pada bagian tepi, proses main flow yang berlangsung adalah sebagai berikut. Tanah yang berasal dari proses intake dipindahkan ke proses output melalui proses main flow. Selama proses main flow, tanah dapat juga mengalami perubahan. Bentuk dari irisan yang dihasilkan oleh proses main flow ditentukan oleh proses intake. Apabila proses intake termasuk kategori pemotongan tetap, maka irisan tanah akan bersifat kontinyu. Suatu proses intake yang disertai dengan garis keruntuhan akan menghasilkan irisan tanah yang terdiri dari potongan-potongan tanah, bergerak dengan dipisahkan oleh garis-garis keruntuhan yang paralel satu sama lain. Apabila terbentuk retakan terbuka selama proses intake maka biasanya main flow akan menerima irisan tanah yang mengalami retakan pada bagian bawah. Bagian atas irisan tanah yang menghubungkan bagian irisan tanah yang mengalami retakan disebut sebagai hinges ( 2016). Menurut Mandang (1991), terdapat tiga tipe irisan tanah yang akan melalui proses main flow (Gambar 1.24), yaitu: 1. Irisan tanah utuh, tidak mengalami pecah (I) 2. Irisan tanah yang dihubungkan dengan hinges (II) 3. Irisan tanah dengan gerak potongan tanah sinkron (III) 32

43 Gambar Tipe main flow (Sumber: Koga, 1988) Menurut Mandang (1991), pada irisan tipe I, tanah yang masuk pada proses main flow tidak mengalami pecah. Apabila terjadi kontak penuh antara bagian dasar irisan tanah dengan permukaan bajak, maka seluruh bagian irisan tanah ini akan mengalami deformasi karena sudut cekungan bajak tidak konstan. Pada keadaan tertentu sangat mungkin terjadi kehilangan kontak antara irisan tanah dan permukaan bajak sehingga terbentuk retakan pada bagian bawah irisan tanah, seperti terlihat pada Gambar Pada irisan tipe II, apabila irisan tanah yang masuk ke main flow terdiri dari potongan-potongan tanah yang disatukan oleh hinges, dan ternyata ikatan tersebut tidak lebih lemah dari ikatan masing-masing potongan tanahnya, maka perilaku irisan tanah itu akan sama dengan perilaku irisan tanah tipe I (unbroken strip). Apabila hinges jauh lebih lemah dari ikatan potongan tanah dibawahnya maka setiap perubahan pada sudut cekungan akan diserap seluruhnya oleh hinges sehingga potongan-potongan tanah akan bergerak seperti benda kaku sepanjang pisau bajak. Oleh karena sudut cekungan membesar, maka retakan di bawah hinges akan makin melebar. Biasanya retakan yang menghasilkan hinges terbentuk dari dasar irisan mengarah ke depan dan ke atas, dan potongan tanah akan terbentuk menurut pola ini. 33

44 Pada irisan tipe III, apabila proses intake menghasilkan suatu set potongan tanah yang bergerak paralel satu dengan lainnya, maka gerakan paralel ini akan dipertahankan seterusnya sepanjang pisau bajak dan akan tetap paralel meskipun terjadi perubahan pada cekungan permukaan alat. Bila gaya tarik menarik atau daya ikat antara potongan tanah lemah pada pisau yang memiliki cekungan, maka bagian dasar dari potongan ini akan meremah dan mengisi/menempati cekungan pisau bajak. Selanjutnya permukaan pisau bajak akan berubah kira-kira menjadi sama dengan pisau datar tanpa cekungan, dan potongan tanah tidak lagi bergerak paralel satu dengan lainnya (Gambar 1.25). Gambar Retakan yang terbentuk karena tidak terjadi kontak antara permukaan pisau dan tanah (Sumber: Koga, 1988) Gambar Kelengketan tanah (sticking) pada permukaan (Sumber: Koga, 1988) Gambar Proses pengisian tanah pada cekungan pisau (Sumber: Koga, 1988) 34

45 Pada bajak dengan sudut cekungan mengecil pada bagian tepi, proses main flow yang dialami untuk tipe irisan I, II dan III juga berlaku. Khusus untuk tipe irisan II berlaku retakan dibawah hinges mengikuti gerakan irisan sepanjang bajak, dan jatuhnya potongan tanah jauh lebih sedikit (Mandang, 1991). Main flow pada bajak dengan sudut cekungan konstan mengalami proses seperti yang terjadi pada irisan tipe III. Meskipun sudut cekungan tidak konstan, gerakan relatif dari potongan tanah adalah tetap dengan mengikuti perubahan cekungan tanpa terjadi rotasi pada potongan-potongan tanah. Akan tetapi bila main flow menerima irisan tanah utuh atau irisan yang diikat oleh hinges, maka tipe proses yang terjadi tidak melibatkan deformasi bila irisan tanah mengikuti bentuk permukaan bajak (Mandang, 1991). Selanjutya adalah proses output. Output merupakan proses perubahan yang terjadi pada saat tanah meninggalkan bajak. Apabila tanah masih berbentuk irisan pada saat meninggalkan bajak maka tanah tersebut akan mengalami tegangan yang besar pada penampang ujung irisan. Pada kepanjangan tertentu irisan tanah tersebut akan pecah dan terputus. Bila keruntuhan permukaan telah selesai, maka terbentuk potongan-potongan tanah yang akhirnya jatuh bebas. Biasanya potongan tanah ini mempunyai bentuk dan dimensi yang berbeda dengan potongan tanah yang terbentuk pada proses intake dan main flow ( 2016). Lamanya pembentukan potongan-potongan tanah pada proses pemecahan sangat tergantung pada kekuatan tanah (soil strength) dan derajat peremahan (weakening) yang terjadi pada proses intake dan main flow. Gambar 1.28 memperlihatkan bentuk dan ukuran potongan-potongan tanah yang terbentuk pada saat tanah meninggalkan bajak. Pada Gambar terlihat retakan yang terbentuk selama proses intake dan main flow digambarkan dengan garis tebal, sedangkan retakan yang terjadi pada saat tanah meninggalkan bajak digambarkan dengan garis putus-putus. Notasi a, b, c, d dan e menunjukkan perbedaan dalam hal pembentukan retakan baik jumlah maupun jaraknya. Potongan tanah yang panjang pada Gambar 1.28d adalah merupakan output dari irisan tanah yang berkohesi tinggi ( 2016). 35

46 Gambar Bentuk dan ukuran potongan tanah pada proses output (Sumber: ) 3.5 Macam Macam Pola Pengolahan Tanah Pertanian Pola atau tipe yang digunakan dalam pengolahan tanah pertanian sangatlah bermacam macam. Adapun macam macam pola pengolahan tanah pertanian adalah sebagai berikut. 1. Pola Tengah Pembajakan pola tengah dilakukan dari tengah membujur lahan. Pembajakan kedua pada sebelah hasil pembajakan pertama. Traktor diputar ke kanan dan membajak rapat dengan hasil pembajakan pertama. Pembajakan berikutnya dengan cara berputar ke kanan sampai ke tepi lahan. Pola ini cocok untuk lahan yang memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak pada ujung lahan selanjutnya diolah dengan cara manual menggunakan cangkul (Dahono, 1997). Cara pembajakan dengan pola tengah diilustrasikan seperti terlihat pada Gambar dan tanah hasil pembajakannya ditampilkan pada Gambar Dengan pola ini akan menghasilkan alur balik (back furrow). Yaitu alur bajakan yang saling berhadapan satu sama lain. Sehingga akan terjadi penumpukan lemparan hasil pembajakan, memanjang di tengah lahan. Pada tepi lahan alur hasil pembajakan tidak tertutup oleh lemparan hasil pembajakan (Ariesman, 2012). 36

47 Gambar Pola tengah (Sumber: Ariesman, 2012) Gambar Tanah setelah dibajak dengan pola tengah (Sumber: Ariesman, 2012) 2. Pola Tepi Menurut Dahono (1997), pembajakan pola tepi dilakukan dari tepi membujur lahan, lemparan hasil pembajakan ke arah luar lahan. Pembajakan kedua pada sisi lain pembajakan pertama. Traktor diputar ke kiri dan membajak dari tepi lahan dengan arah sebaliknya. Pembajakan berikutnya dengan cara berputar ke kiri sampai ke tengah lahan. Pola ini juga cocok untuk lahan yang memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak (pada ujung lahan), diolah dengan cara manual (dengan cangkul). Cara pembajakan dengan pola tepi diilustrasikan seperti terlihat pada Gambar Dengan pola ini akan menghasilkan alur mati (dead furrow) seperti ditampilkan pada Gambar Alur mati adalah alur bajakan yang saling berdampingan satu sama lain, sehingga akan terjadi alur yang tidak tertutup oleh lemparan hasil pembajakan. Alur ini biasanya memanjang di tengah lahan. Pada tepi lahan lemparan hasil pembajakan tidak jatuh pada alur hasil pembajakan. 37

48 Gambar Pola tepi (Sumber: Ariesman, 2012) Gambar Tanah setelah dibajak dengan pola tepi (Sumber: Ariesman, 2012) 3. Pola Keliling Tengah Pengolahan tanah dengan pola keliling tengah dilakukan dari titik tengah lahan, kemudian berputar ke kanan sejajar sisi lahan, sampai ke tepi lahan. Lemparan pembajakan ke arah dalam lahan. Pada awal pengolahan, operator akan kesulitan dalam membelokan traktor. Cara pembajakan dengan pola keliling tengah diilustrasikan seperti terlihat pada Gambar Gambar Pola keliling tengah (Sumber: Ariesman, 2012) 38

49 Pola ini cocok untuk lahan yang berbentuk bujur sangkar, dan lahan tidak terlalu luas. Diperlukan lahan untuk berbelok pada kedua diagonal lahan. Lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 sampai 4 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak, diolah dengan cara manual (dengan cangkul) (Dahono, 1997). 4. Pola Keliling Tepi Pengolahan tanah dengan pola keliling tepi dilakukan dari salah satu titik sudut lahan. Pola ini dimulai dengan berputar ke kiri sejajar sisi lahan, sampai ke tengah lahan. Lemparan pembajakan ke arah luar lahan. Pada akhir pengolahan, operator akan kesulitan dalam mebelokan traktor. Pola ini cocok untuk lahan yang berbentuk bujur sangkar, dan lahan tidak terlalu luas. Diperlukan lahan untuk berbelok pada kedua diagonal lahan. Lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 4 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak, diolah dengan cara manual (dengan cangkul) (Ariesman, 2012). 5. Pola Lompat Kijang Pengolahan tanah dengan pola lompat kijang dilakukan dari tepi salah satu sisi lahan dengan arah membujur. Arah lemparan hasil pembajakan ke luar. Setelah sampai ujung lahan, pembajakan kedua dilakukan berimpit. Arah lemparan hasil pembajakan kedua dibalik, sehingga akan mengisi alur hasil pembajakan pertama. Pembajakan dilakukan secara bolak balik sampai sisi seberang (Ariesman, 2012). Cara pembajakan dengan pola lompat kijang diilustrasikan seperti terlihat pada Gambar Gambar Pola lompat kijang (Sumber: Ariesman, 2012) Pola ini juga cocok untuk lahan yang memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak (pada ujung lahan), diolah dengan cara manual (dengan cangkul). Pola ini hanya cocok 39

50 dilakukan untuk bajak yang dapat diubah arah lemparan pembajakan. Untuk mesin rotari cara ini juga dapat dilakukan, karena hasil dari pengolahannya tidak terlempar ke samping (Dahono, 1997). 6. Pola Alfa Mesin mengolah tanah diawali dari tepi seperti bentuk alfa dan berakhir di tengah lahan. Pola ini hanya cocok dilakukan untuk bajak yang dapat diubah arah lemparan pembajakan. sedangkan kekuranganya adalah efisiensinya rendah, makin banyak pengangkatan alat pada waktu belok, hasil pembajakan terlempar keluar, sehingga tidak menumpuk di dalam lahan. Pola ini dapat menghasilkan alur mati (dead furrow). Pola ini sangat cocok untuk lahan yang sempit karena berawal dari tengah (Dahono, 1997). Cara pembajakan dengan pola alfa diilustrasikan seperti terlihat pada Gambar Gambar Pola alfa (Sumber: Ariesman, 2012) Menurut Dahono (1997), ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat proses pembajakan, yaitu: 1. Menjaga agar traktor berjalan lurus. Pada saat membajak, tanah hasil bajakan akan terlempar ke arah sisi tepi (biasanya ke kanan), sehingga bajak akan terdorong ke kiri, dan traktor akan terdorong dan akan berbelok ke kanan. Operator harus menahan agar traktor tetap berjalan lurus. Untuk mengontrol agar jalannya traktor lurus, sesaat sebelum melakukan pembajakan, operator melihat satu titik lurus di depan. Pada saat akan mengontrol, operator dapat melihat kembali titik tadi apakah masih berada lurus di depan 40

51 2. Menjaga kedalaman pembajakan. Pada saat membajak, tanah akan terangkat ke atas, sehingga bajak akan terdorong ke bawah, dan bagian depan traktor akan terangkat. Operator harus menahan agar posisi traktor stabil. Untuk implemen yang baik, biasanya dilengkapi dengan peralatan yang dapat menahan bajak, sehingga kedalaman bisa dijaga, dan operator tidak perlu menahan. Biasanya di bagian depan traktor juga dilengkapi dengan pemberat untuk menyeimbangkan beban 3. Mengangkat implemen, apabila implemen menabrak halangan yang menimbulkan beban berat seperti: batu besar, tanah keras atau liat, batang atau tanggul pohon besar dan sebagainya. Dengan mengangkat implemen, beban traktor akan berkurang. Selain itu juga dapat menjaga agar implemen tidak rusak. 3.6 Latihan 1. Pada kegiatan pengolahan tanah terdapat dua proses/kejadian yang berlangsung secara bersamaan ataupun terpisah. Sebutkan dan jelaskan proses-proses tersebut! 2. Jelaskan proses terpecahnya tanah pada saat proses pengolahan! 3. Hal apa saja yang mempengaruhi deformasi pada proses pembebanan! 4. Sebutkan bentuk-bentuk proses intake! 5. Jelaskan cara pengolahan tanah menggunakan pola tengah! Jawaban: 1. Pada kegiatan pengolahan tanah terdapat dua proses/kejadian yang berlangsung secara bersamaan ataupun terpisah yaitu, pemotongan/penggemburan tanah dan pembebanan pada tanah. Proses penggemburan adalah proses yang berhubungan dengan pemecahan/pemisahan suatu massa tanah menjadi agregat tanah yang berukuran lebih kecil seperti yang dihasilkan dari pekerjaan pembajakan, penggaruan dan sebagainya. Proses pembebanan adalah proses yang berhubungan dengan sifat-sifat tanah seperti menaiknya kekuatan tanah (soil strength) sebagai akibat lintasan roda, land rollers dan sebagainya. 2. Pemecahan tanah melibatkan fenomena fisika-mekanika, yaitu pada satu elemen dan pada suatu skala mikro. Pembebanan akan menyebabkan tekanan pada tanah dan dalam keadaan tertentu tegangan yang timbul tidak tersebar secara merata tetapi terkonsentrasi pada beberapa lokasi pada kumpulan elemen tersebut. Tekanan ini akan menyebabkan pecahnya ikatan antara partikel-partikel tanah pada lokasi-lokasi tersebut. Pada umumnya konsentrasi dari tekanan tinggi akan diikuti dengan 41

52 konsentrasi tegangan basar yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya peruntuhan (failure). 3. Deformasi yang terjadi akan sangat tergantung pada bentuk tegangan (stress state) dan karakteristik dari tanah. 4. Bentuk-bentuk proses intake dikategorikan sebagai berikut: a. Intake dengan keruntuhan bidang potong: keruntuhan permukaan terjadi dan tegangan normal bekerja pada hampir seluruh bagian permukaan b. Intake dengan pemotongan tetap: keruntuhan permukaan tanah tidak atau jarang terjadi c. Intake dengan retak terbuka: keretakan terjadi mulai dari ujung pisau bajak sampai pada batas penetrasi, wedge. 5. Pembajakan pola tengah dilakukan dari tengah membujur lahan. Pembajakan kedua pada sebelah hasil pembajakan pertama. Traktor diputar ke kanan dan membajak rapat dengan hasil pembajakan pertama. Pembajakan berikutnya dengan cara berputar ke kanan sampai ke tepi lahan. Pola ini cocok untuk lahan yang memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak pada ujung lahan selanjutnya diolah dengan cara manual menggunakan cangkul. 42

53 IV. TRAKTOR PERTANIAN 4.1 Sejarah Perkembangan Traktor Kemajuan teknologi telah menggerakkan penggunaan alat-alat pertanian dengan mesin-mesin modern untuk mempercepat proses pengolahan produksi pertanian. Salah satu alat yang paling sering digunakan adalah traktor. Traktor merupakan sebuah kendaraan alat berat yang biasa digunakan untuk membantu pekerjaan dalam bidang pertanian dan konstruksi. Dalam bidang pertanian, traktor biasanya digandengkan dengan alat-alat pertanian lainnya seperti alat pengolahan tanah. Keberadaan traktor saat ini telah mengantikan fungsi hewan sebagai tenaga penggerak dalam pengolahan tanah. Desain traktor ditujukan untuk keperluan traksi tinggi pada kecepatan rendah. Pada aplikasinya desain traktor ini sangat cocok untuk menarik trailer atau implemen yang digunakan dalam pertanian atau konstruksi. Istilah kata traktor ini umumnya digunakan untuk mendefinisikan suatu jenis kendaraan untuk pertanian. Instrumen pertanian umumnya digerakkan dengan menggunakan kendaraan ini, ditarik ataupun didorong, dan menjadi sumber utama mekanisasi pertanian. Istilah umum lainnya adalah unit traktor, yang mendefinisikan kendaraan truk semi-trailer. Kata traktor diambil dari bahasa Latin, trahere yang berarti menarik. Ada juga yang mengatakan traktor merupakan gabungan dari kata traction motor, yaitu motor yang menarik. Di Inggris, Irlandia, Australia, India, Spanyol, Argentina, dan Jerman, kata traktor umumnya berarti traktor pertanian, dan penggunaan kata traktor yang merujuk pada jenis kendaraan lain sangat jarang. Di Kanada dan Amerika Serikat, kata traktor juga berarti truk semi-trailer. Pada tahun 1800an, instrumen pertanian portabel bermesin pertama ditemukan. Intrumen ini adalah sebuah mesin uap yang bisa digunakan untuk mengendalikan peralatan mekanis pertanian. Berdasarkan penemuan tersebut, disekitar tahun 1850 dikembangkan sebuah mesin penarik yang kemudian digunakan secara luas di bidang pertanian. Traktor pertama adalah mesin bajak bermesin uap. Traktor bisa diklasifikasikan sebagai two wheel drive, four wheel drive, atau track tractor. Traktor, kecuali track tractor, umumnya memiliki 4 roda dengan dua roda yang lebih besar di belakang atau keempat roda sama besar. Track tractor memiliki penggerak seperti tank yang membuatnya mampu bergerak di berbagai 43

54 medan. Karena traksinya yang sangat hebat, track tractor menjadi populer di California pada tahun 1930an (Sakai et al., 1998). Traktor pada awalnya menggunakan mesin uap. Pada awal abad ke 20, mesin pembakaran dalam menjadi pilihan utama sumber tenaga traktor. Antara tahun 1900 hingga 1960, bensin menjadi bahan bakar utama, dan minyak tanah dan etanol sebagai alternatif bahan bakar. Dieselisasi mencapai puncaknya pada tahun 1960, dan traktor pertanian modern umumnya menggunakan mesin diesel yang memiliki output power antara 18 hingga 575 tenaga kuda ( kw). Kebanyakan traktor tua memakai transmisi manual. Traktor jenis ini memiliki beberapa rasio kecepatan, umumnya 3 hingga 6. Kecepatan rendah umumnya dipakai di lahan pertanian sedangkan kecepatan tinggi umumnya dipakai di jalan. Tenaga yang diproduksi oleh mesin harus ditransmisikan ke peralatan yang diimplementasikan ke traktor untuk melakukan pekerjaan yang dibutuhkan (menanam, memanen, membajak, dan sebagainya). Hal ini bisa dicapai dengan drawbar atau sistem sambungan. Gambar adalah contoh traktor pada awal kemunculannya didandingkan dengan traktor modern. Gambar Perbandingan traktor tahun 1920an dengan traktor modern (Sumber: ) 4.2 Klasifikasi Traktor Berikut ini adalah klasifikasi traktor berdasarkan fungsinya (Sakai et al., 1998): 1. Crawler tractor, yaitu traktor dengan roda rantai 2. Standard row crop, umum digunakan di berbagai perkebunan 3. High clearance, traktor dengan jarak antara badan traktor dan tanah (ground clearance) yang tinggi, cocok untuk perkebunan sayuran atau perawatan tunas 44

55 4. Orchard, traktor yang digunakan di wilayah perkebunan pepohonan yang besar, ukurannya cukup ramping dan mudah membelok 5. Multipurpose, dapat digunakan untuk berbagai keperluan 6. Lawn and garden, untuk kebun 7. Tree skidder, digunakan untuk menarik kayu yang baru ditebang 8. Skid steer loader, memiliki loader di depannya 9. Four wheel drive with front steering wheel, traktor 4WD yang roda depannya lebih kecil dari roda belakang. Traktor tipe ini memiliki traksi yang besar sehingga memiliki tarikan yang kuat. 10. Four wheel drive with equal sized wheel and articulated steel framing. Roda depan dan belakang traktor ini sama besarnya, bisa digunakan untuk lahan yang berat. Klasifikasi traktor berdasarkan daya penggeraknya adalah sebagai berikut: 1. Traktor mikro, < 17 HP 2. Traktor mini, HP 3. Traktor sedang, HP 4. Traktor besar, HP 5. Traktor sangat besar, > 107 HP. Klasifikasi traktor berdasarkan alat traksi adalah sebagai berikut (Sakai et al., 1998): 1. Crawler tractor, yaitu traktor yang penggeraknya berupa roda rantai. Roda rantai yaitu tipe penggerak yang berupa sabuk atau rantai panjang dan lebar yang kedua ujungnya saling terhubung dan digerakkan dengan banyak roda gigi di dalamnya. Contoh umum kendaraan dengan penggerak rantai adalah tank dan buldozer. Traktor tipe ini bisa digunakan pada tanah yang kering dan berpasir atau tanah bersalju di mana roda biasa memiliki risiko untuk selip. Bahan yang digunakan untuk membuat sabuk atau rantai biasanya berupa baja atau karet. Yang saat ini umum digunakan adalah yang terbuat dari karet, karena memiliki elastisitas yang cukup sehingga menngurangi terjadinya pemadatan tanah. 2. Wheel tractor, yaitu traktor yang digerakkan dengan roda yang berbentuk bulat yang umumnya terbuat dari karet. Ini adalah tipe traktor yang paling umum digunakan. Ukuran roda dapat bervariasi tergantung keperluan dan posisi roda, namun umumnya besar dan lebar untuk mencegah terjadinya pemadatan tanah karena besarnya tekanan roda terhadap tanah. Untuk penggunaan di lahan basah 45

56 seperti persawahan, roda yang digunakan umumnya roda sangkar (cage wheel) untuk memungkinkan terjadinya traksi. 3. Half track tractor, yaitu traktor yang bisa digerakkan dengan roda maupun roda rantai sesuai keperluan. 4.3 Konstruksi Utama Traktor Konstruksi utama traktor adalah sebagai berikut (Gambar 1.37): 1. Mesin sebagai sumber penggerak 2. Transmisi daya, biasanya berupa roda gigi, sabuk dan sproket, atau kombinasi keduanya 3. Alat penggerak, yaitu roda, roda rantai, dan lain-lain 4. Alat pengendali, yaitu berupa kemudi, kopling, kopling kemudi, rem, dan lain-lain 5. Alat yang bekerja, yaitu implemen atau trailer yang ditarik. Roda traktor bisa diberi pemberat untuk memperbesar traksi. Traktor juga diberi pemberat pada bagian depannya untuk menyeimbangkan traktor, terutama setelah dipasangkan implemen. Gambar Bagian-bagian traktor (Sumber: ) Mesin Mesin traktor berupa mesin diesel dengan satu silinder (untuk traktor roda dua) atau banyak silinder (untuk traktor roda empat), dengan konfigurasi silinder in line maupun V type. Penggunaan mesin diesel karena untuk keluaran daya yang sama, mesin diesel mengonsumsi bahan bakar lebih sedikit dibandingkan mesin bensin. Tipe 46

57 pendistribusian bahan bakar yang umum adalah in line injection pump atau dengan menggunakan distributor. Traktor modern umumnya dilengkapi turbocharger. Tipe pendingin yang digunakan di wilayah beriklim sedang umumnya adalah berpendingin udara yang dilengkapi dengan kipas yang tenaganya bersumber dari putaran poros mesin. Hal ini dimungkinkan karena temperatur udara di sana cukup untuk mendinginkan mesin. Untuk wilayah beriklim tropis, pendingin yang digunakan adalah bertipe radiator, karena udara di wilayah beriklim tropis cukup panas dan tidak cukup untuk mendinginkan mesin diesel Sistem Penyaluran Tenaga Fungsi sistem penyaluran tenaga adalah untuk menyalurkan tenaga dari mesin ke roda, poros PTO, pompa hidraulik untuk menggerakkan three point hitch, dan lain-lain pada berbagai tingkat putaran. Sistem transmisi traktor dilengkapi dengan diferential gear dan diferential lock. Diferential gear adalah roda gigi yang menjadikan kedua sisi roda (kanan dan kiri) berputar dengan kecepatan yang berbeda. Hal ini dimungkinkan untuk kemudahan berbelok; jika ingin berbelok ke kanan, maka roda sebelah kanan akan berputar dengan kecepatan lebih rendah dari roda seelah kiri, begitu pula sebaliknya. Sedangkan diferential lock adalah alat yang menjadikan kedua sisi roda berputar secara bersamaan bila salah satu roda mengalami selip. Untuk kebutuhan kendali dan memudahkan berbelok, umumnya kedua sisi roda tidak berputar secara bersamaan. Sistem transmisi traktor roda empat dan efisiensi penyaluran daya pada traktor ditampilkan seperti pada Gambar 1.38 dan Gambar Sistem transmisi traktor roda empat (Sumber: ) 47

58 Gambar Efisiensi penyaluran daya pada traktor (Sumber: ) Titik Gandeng (Hitch Point) Titik gandeng (Gambar 1.40) yaitu titik yang menggandengkan implemen atau trailer dengan traktor. Ada dua tipe titik gandeng yaitu tipe drawbar dan tipe three hitch point. Fungsi titik gandeng adalah sebagai berikut: 1. Menyalurkan gaya dari traktor-implemen 2. Mengatur pergerakan dan posisi relatif antara traktor dan implemen 3. Mempermudah pertukaran implement. Gambar Titik gandeng (Sumber: ) Tipe drawbar hanya digunakan untuk menarik trailer. Sedangkan tipe three point hitch digunakan untuk menarik implemen yang memiliki sambungan sebanyak tiga 48

59 buah yang sesuai dengan tipe sambungan three point hitch. Umumnya tipe sambungan three point hitch lebih stabil namun kaku dan tidak fleksibel letika membelok sehingga implemen yang tersambung perlu diangkat untuk sementara ketika traktor membelok. Bagian-bagian three point hitch terdiri dari top link dan dua lower link. Lower link terhubung dengan sistem hidraulik yang memungkinkan lower link bergerak dan mengangkat implemen ketika tidak digunakan. Power take off (PTO) shaft, yaitu poros yang berguna untuk menyalurkan daya mesin keluar dari traktor. Umumnya, poros PTO keluar dari ujung belakang traktor. Manfaat poros PTO ini sangat bervariasi, diantaranya memberikan tenaga untuk implemen yang ditarik hingga menggerakkan mesin bor. Kecepatan PTO yang umum digunakan adalah 540 RPM dan 1000 RPM. 4.4 Aplikasi dan Variasi Penggunaan Traktor Secara garis besar, manfaat traktor roda empat yaitu: 1. Menarik dan menggerakkan alat pengolah tanah 2. Menarik mesin penanam (transplanter) 3. Menarik mesin pemupuk 4. Menarik mesin penyemprot, boom sprayer, dan lain-lain 5. Menarik trailer 6. Penggerak mesin lainnya. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam memilih traktor yaitu: 1. Pekerjaan apa yang ingin dilakukan 2. Tipe implemen apa yang ingin digunakan 3. Jenis lahan yang akan dilalui (lahan kering, sawah, hutan, padang rumput, semaksemak, dan lain-lain) 4. Jam kerja pertahun 5. Luas lahan yang digarap. Semua faktor di atas memengaruhi kinerja traktor, hasil, dan biaya. Traktor dengan roda rantai tidak bisa digunakan di lahan sawah. Lahan yang sempit sebaiknya digunakan traktor roda dua, karena traktor roda empat memiliki biaya operasional yang tinggi dan hanya cocok digunakan untuk lahan yang luas dengan jam kerja yang banyak. Yang paling umum adalah penggunaan traktor sebagai alat mekanisasi pertanian. Traktor pertanian digunakan untuk menarik atau mendorong instrumen pertanian atau 49

60 trailer. Berbagai variasi dan spesialisasi traktor telah dikembangkan, diantaranya yang paling umum adalah instrumen untuk memanen yang umum digunakan di lahan gandum yang luas. Selain untuk memanen, ada juga yang didesain untuk menanam, mengolah dan memperbaiki lahan, atau pengangkut hasil pertanian. Daya tahan dan kekuatan mesin dari traktor membuatnya sangat pas untuk kebutuhan konstruksi bangunan dan jalan. Traktor bisa dipasangkan dengan lengan penggaruk, dozer blade, backhoe, dan lain sebagainya. Traktor tipe ini umumnya tipe track tractor (Gambar 1.41). Gambar Traktor tipe track tractor (Sumber: ) Penggunaan traktor lainnya adalah sebagai penarik pesawat terbang di bandara, pengangkut kendaraan militer, pengangkut beban berat dalam jumlah besar yang umum terdapat di pertambangan batu bara terbuka, dan lain sebagainya. Yang terbesar adalah traktor pembawa roket peluncur dan pesawat ulang alik yang dimiliki NASA, dan Bagger yang digunakan dalam penambangan batu bara di Jerman. 4.5 Macam-Macam Traktor Pertanian Menurut Wijayanto (1996), traktor pertanian didefinisikan sebagai suatu kendaraan yang mempunyai daya penggerak sendiri, minimum mempunyai sebuah poros roda yang diracang untuk menarik serta menggerakkan alat/ mesin pertanian. Atas dasar bentuk dan ukuran traktor, maka traktor pertanian dapat dibedakan menjadi tiga jenis sebagai berikut. 1. Traktor besar 50

61 Merupakan traktor yang mempunyai dua poros roda (beroda empat atau lebih), panjangnya berkisar mm, lebar berkisar mm dan dayanya bekisar HP. 2. Traktor mini Merupakan traktor yang mempunyai dua poros roda (beroda empat). Traktor ini memiliki panjang bekisar mm, lebar berkisar mm, dan dayanya berkisar 12,5 20 HP. Pada elemennya traktor jenis ini digerakkan oleh motor diesel dua silinder atau lebih, mempunyai 6 kecepatan (versneling) maju dan 2 kecepatan mundur, yang dibedakan menjadi 4 macam kecepatan rendah (termasuk kecepatan mundur), dan 4 macam kecepatan tinggi (termasuk kecepatan mundur). Kecepatan kerja berkisar antara 0,94-4,79 km/jam dan kecepta transport antara 7,54 13,31 km/jam. Traktor jenis ini sudah dilegkapi dengan PTO (power take off), three point hitch (tiga titik penggandengan/system mounted). Pada umumnya konstruksi traktor mini tidak banyak berbeda dengan traktor besar, perbedaannya hanya pada dayanya saja. 3. Traktor tangan Traktor tangan merupakan traktor yang hanya mempunyai sebuah poros roda (beroda dua). Traktor ini mempnyai panjang berkisar mm, lebar berkisar mm, dan dayanya berkisar 6 10 HP. Sebagai daya penggerak utamanya menggunakan motor diesel silinder tunggal. Pada sistem kemudi ini tenaga untuk membelokkan datang dari tenaga hidrolik atau elektrik, tidak datang dari tenaga pengemudi. Putaran lingkaran kemudi oleh pengemudi hanya merupakan signal bagi sistem tenaga bagi sistem kemudi (Sutantra, 2001). Ditinjau dari jumlah roda yang berbelok saat lingkar kemudi diputar, sistem kemudi dapat dibedakan menjadi: 1. Sistem kemudi 2 roda, yaitu sistem kemudi yang hanya menggunakan belokan 2 roda (umumnya roda depan) untuk mengendalikan arah gerakan kendaraan 2. Sistem kemudi 4 roda, yaitu sistem kemudi menggunakan belokan keempat roda untuk mengendalikan arah gerakan. Belokan roda depan berfungsi sebagai pemberi arah sedangkan belokan roda belakang berfungsi sebagai pengendali atau penyetabil arah dari gerakan kendaraan (Sutantra, 2001). Traktor tangan ini diciptakan di Cina, dengan fungsi utamanya adalah untuk mengolah tanah. Namun, sebenarnya traktor tangan ini memiliki banyak fungsi, seperti 51

62 pompa air, alat prosesing, trailer, dan sebagainya. Traktor tangan dapat diklasifikasikan berdasarkan bahan bakar dan besarnya daya motor. Berdasarkan bahan bakarnya, traktor tangan dibedakan atas: 1. Traktor tangan berbahan bakar solar 2. Traktor tangan berbahan bakar bensin 3. Traktor tangan berbahan bakar minyak tanah atau kerosin Berdasarkan daya motor, traktor tangan dibedakan atas: 1. Traktor tangan berukuran kecil dengan tenaga penggerak < 5 HP 2. Traktor tangan berukuran sedang dengan tenaga penggerak 5 7 HP 3. Traktor tangan berukuran besar dengan tenaga penggerak 7 12 HP. Bagian-bagian traktor tangan Traktor tangan memiliki tiga bagian utama, yaitu: 1. Tenaga penggerak motor 2. Kerangka dan transmisi atau penerus tenaga traktor tangan 3. Tuas kendali. Tenaga penggerak motor Pada traktor tangan, jenis tenaga penggerak yang sering dipakai adalah motor diesel. Selain motor diesel, ada yang menggunakan motor bensin atau minyak tanah atau kerosin. Dengan menggunakan satu silinder, daya yang dihasilkan kurang dari 12 HP. Pada kerangka dipasang motor penggerak dengan empat buah baut pengencang. Lubang baut pada kerangka dibuat memanjang agar posisi motor dapat digerakkan maju mundur. Tujuannya adalah untuk memperoleh keseimbangan traktor dan untuk menyesuaikan ukuran v-belt yang digunakan. Engkol digunakan untuk menghidupkan motor diesel, sedangkan untuk motor bensin dan minyak tanah menggunakan tali starter (Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015). Kerangka dan transmisi atau penerus tenaga traktor tangan Fungsi kerangka adalah sebagai tempat kedudukan motor penggerak, transmisi, dan bagian traktor lainnya. Kerangka berfungsi sebagai tempat kedudukan motor penggerak, transmisi dan bagian traktor lainnya. Bagian traktor dikaitkan dengan kerangka dengan menggunakan beberapa buah baut pengencang. 52

63 Tenaga dari motor berupa putaran poros disalurkan melalui pully dan v-belt ke kopling utama untuk diteruskan ke gigi persneleng sehingga menggerakkan poros roda dan poros PTO. Gigi persneling juga berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran poros roda dan poros PTO. Kemudian, tenaga disalurkan ke mesin rotary. Kopling utama dioperasikan dari tuas kopling utama. Bila tuas ditarik ke posisi netral, maka tenaga motor tidak disalurkan ke gigi persneleng. Akibatnya traktor akan berhenti, meskipun kondisi motor penggerak dihidupkan. Di samping kopling utama, terdapat dua kopling kemudi untuk menggerakkan traktor ke kanan atau ke kiri. Traktor tangan juga bisa bergerak maju mundur dengan kecepatan tertentu karena putaran poros motor penggerak disalurkan sampai ke roda. Ada tiga jenis roda yang digunakan pada traktor tangan, yaitu: roda ban, roda besi, roda apung atau roda sangkar/cage wheell. Roda ban berfungsi untuk transportasi dan mengolah tanah kering. Roda besi digunakan untuk pembajakan di lahan kering. Roda apung digunakan pada saat pengolahan tanah basah. Ukuran roda disesuaikan dengan spesifikasi traktor. Besar kecilnya roda akan berpengaruh terhadap lajunya traktor (Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015). Tuas kendali Tuas kendali digunakan untuk mengendalikan jalannya traktor. Traktor tangan memiliki banyak tuas kendali untuk mempermudah pekerjaan. Akibatnya, traktor menjadi lebih berat dan harganya lebih mahal. Oleh karena itu, sekarang banyak diproduksi traktor yang dilengkapi hanya dengan beberapa tuas kendali agar lebih ringan dengan harga yang lebih murah. Namun, kemampuan traktor jadinya juga terbatas. Tuas kendali dibedakan sebagai berikut. 1. Tuas persneleng utama traktor tangan 2. Tuas persneleng cepat lambat traktor tangan 3. Tuas kopling utama traktor tangan 4. Tuas persneleng mesin rotary traktor tangan 5. Tuas persneleng kemudi 6. Stang kemudi dan kemudi pembantu 7. Tuas gas traktor tangan 8. Tombol lampu dan bel traktor tangan 9. Tuas penyangga depan. 53

64 Tuas persneleng utama traktor tangan Tuas ini berfungsi untuk memindahkan susunan gigi pada persneleng sehingga perbandingan kecepatan putar poros motor penggerak dan poros roda dapat diatur. Traktor tangan yang lengkap biasanya mempunyai 6 kecepatan maju dan 2 kecepatan mundur. Kecepatan ini dapat dipilih sesuai dengan jenis pekerjaan yang sedang dilaksanakan. Kecepatan satu untuk membajak tanah dengan mesin rotary. Kecepatan dua untuk membajak tanah dengan bajak singkal/piringan. Kecepatan tiga untuk membajak tanah sawah yang tergenang. Kecepatan empat untuk berjalan di jalan biasa. Kecepatan lima dan enam untuk menarik trailer/gerobak. Mundur satu digunakan pada saat operator berjalan. Mundur dua digunakan pada saat operator naik di trailer/gerobak. Tuas persneleng cepat lambat traktor tangan Tuas ini tidak selalu ada. Apabila tuas persneleng utama hanya terdiri dari 3 kecepatan maju dan 1 kecepatan mundur, biasanya traktor tangan dilengkapi dengan tuas persneleng cepat lambat. Fungsi perneleng ini untuk memisahkan antara pekerjaan mengolah tanah dengan pekerjaan transportasi (berjalan dan menarik trailer/gerobak). Dengan adanya tuas cepat lambat, kemungkinan salah dalam memilih posisi persneleng bisa dikurangi. Tuas kopling utama traktor tangan Tuas kopling utama berfungsi untuk mengoperasikan kopling utama. Bila tuas dilepas pada posisi pasang atau on, maka tenaga motor akan tersambung ke gigi persneleng. Sebaliknya apabila ditarik ke posisi netral atau bebas atau off, maka tenaga motor tidak disalurkan ke gigi persneleng. Apabila ditarik lagi maka tuas kopling utama akan tersambung dengan rem yang berada pada rumah kopling utama. Tuas persneleng mesin rotari traktor tangan Tuas ini berfungsi sebagai pengatur kecepatan putar poros PTO. Apabila hasil pengolahan yang diharapkan halus dan gembur, maka tempatkan posisi tuas persneleng mesin rotary pada posisi cepat dan sebaliknya. Kecepatan putar pisau rotary dapat juga diatur dari posisi pemasangan rantai penghubung. Tuas persneleng kemudi Tuas persneleng kemudi pada traktor tangan ada dua, masing-masing berada di kiri dan kanan. Tuas ini digunakan untuk mengoperasikan kopling kemudi ke kanan 54

65 dan ke kiri. Apabila tuas kopling kemudi kanan ditekan, maka putaran gigi persneleng tidak tersambung dengan poros roda kanan sehingga roda kanan akan berhenti dan traktor akan berbelok ke kiri. Begitu juga sebaliknya apabila kopling kiri ditekan. Stang kemudi dan kemudi pembantu Stang kemudi digunakan untuk membantu membelokkan traktor. Meskipun sudah ada tuas kopling kemudi, namun agar berbeloknya traktor dapat lebih tajam, perlu dibantu dengan stang kemudi. Stang kemudi juga digunakan untuk mengangkat implemen pada saat pengoperasian. Kemudi pembantu digunakan untuk tempat bertumpu bahu operator. Maksudnya agar menambah beban bagian belakang traktor sehingga hasil pengolahan tanah bisa lebih dalam. Tuas gas traktor tangan Tuas ini dihubungkan dengan tuas gas pada motor peggerak. Tuas ini digunakan untuk mengubah kecepatan putaran poros motor penggerak yang sesuai dengan tenaga yang dibutuhkan. Tuas ini juga berfungsi untuk mematikan motor traktor, apabila posisinya ditempatkan pada posisi stop. Tombol lampu dan bel traktor tangan Terkadang, traktor digunakan pada waktu malam hari, sehingga diperlukan penerangan. Tombol bel diperlukan apabila traktor dijalankan di jalan raya. Dengan adanya tombol lampu dan bel ini, motor traktor harus dilengkapi dengan kumparan sebagai sumber arus listrik. Tuas penyangga depan Tuas ini menggerakkan penyangga depan. Apabila tuas didorong akan mendorong penyangga depan turun untuk menyangga traktor. Traktor tangan hanya mempunyai dua roda. Apabila traktor dalam keadaan berhenti, maka untuk menegakkan traktor diperlukan penyangga. Untuk lebih jelasnya, bagian-bagian traktor tangan ditampilkan pada Gambar dan Gambar

66 Gambar Bagian-bagian traktor tangan bagian 1 (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Keterangan: 1. As Roda 2. Pelindung samping 3. Penahan Lumpur 4. Penahan Lumpur 5. Pengikat batang ridger 6. Handel pengikat roda belakang 7. Tuas belok kanan 8. Handel utama 9. Tuas gas/akselerasi 10. Handel pembantu 11. Tongkat pemindah kecepatan rotary 12. Tuas kopling utama 13. Tongkat pemindah kecepatan jalan 14. Tuas penyangga depan 15. Gantungan pisau rotary 56

67 Gambar Bagian-bagian traktor tangan bagian 2 (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Keterangan: 16. Kotak rantai pembantu 17. Pully penegang 18. Penyangga depan 19. Penyangga mesin 20. Pelindung depan 21. Pully mesin 22. V-belt 23. Pully utama 24. Pelindung v-belt 25. Tutup kotak peralatan 26. Tombol lampu 27. Tuas belok kiri 28. Pengatur roda belakang 29. Roda belakang 30. Ban Menyetel Bagian-bagian Penting Traktor Tangan Menurut Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian (2015), langkah-langkah menyetel bagian-bagian penting traktor tangan adalah sebagai berikut: 1. Mengadakan pemeriksaan umum a. Semua baut dan mur yang ada pada traktor harus diperiksa agar tidak kendur b. V-belt dan Fan-belt juga diperiksa. Ketegangan V-belt dan fan-belt harus sesuai. Untuk memeriksa apakah penyetelan ketegangan tali sudah baik atau belum, tekanlah tali itu dengan jari tangan sekitar 1,5 cm sampai 3 cm c. Memeriksa kopling Pada posisi OFF maka rotary atau traktor tidak berputar/bergerak, jika tidak maka berarti kopling tidak bekerja sempurna, maka perbaiki/setel dulu sebelum dioperasikan 57

68 d. Traktor harus jalan lurus Untuk memeriksa apakah traktor berjalan lurus, traktor harus dihidupkan enjinnya. Kemudian jalankan traktor dengan kecepatan rendah. Kalau penyetelan kopling kemudi (steering clutch) baik, maka traktor berjalan lurus ke depan e. Memeriksa tekanan ban Untuk memudahkan traktor tangan dapat berjalan lurus adalah dengan menentukan tekanan angina yang sama pada kedua ban. Tekanan angin yang baik untuk tiap ban adalah sekitar 16,5 lbs per inchi. 2. Memeriksa bagian-bagian yang perlu dilumasi a. Periksa oli mesin Tutup oli pada karter dibuka dan di situ ada dipstick/tongkat penduga oli untuk memeriksa cukup/kotor tidaknya oli. Oli yang dipakai adalah oli SAE 30/40 b. Periksa oli gigi transmisi Di samping tempat gigi transmisi biasanya terdapat jendela plastic untuk melihat apakah oli masih cukup dan baik. Oli yang digunakan adalah oli SAE 90 c. Periksa tempat rantai belakang (khusus traktor dengan implement rotary). Oli yang digunakan adalah oli SAE 90. Oli dapat diisi dengan cara memutar penutupnya d. Periksa gemuk pada rantai pembantu (khusus traktor dengan implement rotary). Rantai pembantu ini berfungsi untuk memutarkan as/sumbu rantai utama. Untuk itu periksa gemuk untuk mencegah kemungkinan rantai dan lager/bantalannya cepat aus (rusak) e. Melumasi kabel kopling pembelok. Kabel kopling pembelok perlu dilumasi agar dapat bekerja dengan lancer, baik, dan juga menghambat cepat putusnya kabel tersebut f. As pisau berputar (rotari). Pada as pisau berputar terdapat tutup oli yang dapat dibuka. Melalui lubang ini oli SAE 30/40 diisi/diteteskan untuk melumasi putaran as/sumbu tersebut g. As/sumbu berputar. Setelah beberapa kali penggunaan, pisau berputar harus dibuka dari asnya. Kemudian as tersebut dilumasi dengan oli agar tidak karatan h. As kopling. Lumasi as kopling dengan beberapa tetas oli SAE 30 i. Kabel standar. Kabel ini perlu dilumasi dengan oli agar licin. Caranya adalah oli diteteskan dan kabelnya ditarik-tarik/steering clutch-nya ditekan beberapa kali. Oli yang digunakan adalah ali SAE 90. Oli dapat diisi dengan cara memutar penutupnya 58

69 j. Memeriksa sistem pendinginan. Periksa air pada tangki pendingin, jika kurang tambahi k. Memeriksa perlengkapan (implemen) dan kunci-kunci 3. Menyetel bagian-bagian penting hand tractor Beberapa langkah-langkah penyetelan yang biasa dilakukan sebelum mengoperasikan traktor tangan yaitu (Gambar 1.44): a. Langkah-langkah menyetel kopling utama 1) Kendurkan mur pengaman 2) Turunkan tuas kopling utama pada posisi On 3) Atur mur pengatur sehingga kedudukan tuas berkisar mm dari kedudukan akhir 4) Kencangkan kembali mur pengunci/pengaman. Gambar Langkah penyetelan kopling utama (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) b. Langkah-langkah menyetel rem pengunci/ pengaman Bila pada waktu tuas pada posisi brake, rem belum bekerja maka rem dapat disetel sebagai berikut (Gambar 1.45.): 1) Pindahkan tuas pada posisi Off 2) Kendorkan mur pengatur rem 59

70 3) Atur pegas dengan menggeser bolak balik sampai pegas pada kedudukan dimana rem sesaat akan bekerja. Gambar Penyetelan rem (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) c. Penyetelan tuas belok Bila handtraktor tidak bisa belok karena salah satu roda tidak mau berhubungan kembali ke gigi utama maka untuk mengatasinya: kendorkan lebih dulu mur pengunci dan aturlah mur pengatur, penyetelan yang tepat diperoleh bila tuas belok lebih kurang 2-3 mm terhadap handel utama (Gambar 1.46). Gambar Penyetelan tuas belok (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 60

71 d. Cara menyetel posisi tuas utama untuk mengatur kedudukan sesuai yang diinginkan ditunjukkan pada Gambar Tuas atau stang utama dapat diatur pada 3 kedudukan yaitu, tinggi, menengah, dan rendah 1) Lepaskan kedua baut pengatur kiri dan kanan 2) Kendurkan baut pengikat kiri dan kanan 3) Atur ketinggian dari stang utama sesuai dengan yang diinginkan 4) Pasang kembali kedua baut kiri dan kanan 5) Keraskan kembali kedua baut pengikat. Gambar Penyetelan tuas utama (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) e. Penyetelan ketegangan V-belt (Gambar 1.48) 1) Kendorkan baut pengunci dari baut penyangga pully pengatur ketegangan 2) Atur baut penyangga pully pengatur ketegangan sehingga ketegangan v-belt cukup baik 3) Ketegangan V-belt melentur yang baik adalah antara mm dari kedudukan normal bila ditekan ibu jari 4) Ketegangan v-belt jangan terlalu kencang mempengaruhi v-belt dan kopling utama 5) Setelah penyetelan ketegangan v-belt selesai kencangkan lagi mur pengunci pada baut pengatur 61

72 Gambar Penyetelan v-belt (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) f. Penyetelan stang pembantu (Gambar 1.49) Kendorkan baut pengunci, maka sudut dari stang pembantu dapat diatur sesuai dengan jenis pekerjaan dan tinggi operator. Bila pekerjaan dengan menggunakan rotary atau pembajak, buatlah sudut dari stang pembantu sedemikian rupa (tegak lurus) stang utama. Apabila traktor tangan dipergunakan untuk menarik trailer pengendalian akan lebih mudah bila stang pembantu dibuat horizontal. Jangan lupa mengeraskan kembali mur pengikat stang tersebut. Gambar Stang pembantu (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) g. Tekanan angin pada ban Tekanan angin dari ban yang normal adalah sekitar 1,1-1,4 Kg/cm2 (15,5 psi - 19,9 psi). Karena itu periksalah selalu tekanan kedua ban 62

73 sebelum memulai pekerjaan. Tekanan kedua ban kiri dan kanan harus sama untuk menjaga kesetabilan pengendalian traktor tangan. Menyetel dan Pemasangan Bagian-bagian Penting lainnya 1. Pengontrolan rotary Supaya pembajakan dapat berlangsung aman, maka pada traktor tangan telah tersedia alat pengontrol cakar, pada saat-saat dimana dibutuhkan putaran cakar dapat diubah misalnya dalam hal meratakan guludan. Kendurkan baut pengikat pada alat pengontrol cakar pada handle, ubahlah arah pemasangannya. Penting: Penggunaan rotary dalam putaran yang terbalik akan menimbulkan bahaya, maka diharapkan jangan menggunakan cakar pada saat bergerak mundur. Bila pada keadaan terpaksa dimana cakar harus tetap digunakan periksalah pengontrol rotary setelah digunakan (kembalikan pada kedudukan semula). 2. Menyetel penutup samping (penahan lumpur) Bila pembajakan dan pengguludan dilakukan dengan rotary terlempar keluar, kendurkanlah mur kupu-kupu yang mengikat tutup penahan lumpur geserlah keatas penutup tersebut. Bila pengguludan dan perataan dilakukan dengan arah rotary kedalam, geser kebawah lagi penahan lumpur tersebut. 3. Penyetelan penutup pisau rotari Lebar standar penutup pisau cakar dapat diatur lebih besar dan sempit. Contoh: Bila kita memperlebar penutup dari 51 cm menjadi 60 cm. Kendurkan 8 buah mur penutup dari 51 cm menjadi 60 cm, tariklah yang berada dibagian bawah maka penutup akan melebar menjadi 60 cm. Bila penutup dibagian tersebut ditarik, maka akan terlihat celah yang panjang pada penutup tersebut dari celah tersebut lumpur akan terlempar keluar, karena itu pasanglah pelat penutup lubang menghadap keluar lubang sehingga lubang akan menutup. Bila penutup bajak akan diperpendek dari 60 cm menjadi 51 cm, kendurkanlah mur pada penutup dan lepaskan plat penutup lubang dan tekanlah penutup bagian bawah, maka lebar penutup akan menjadi 51 cm dan pasanglah pelat penutup lubang ke arah dalam. 4. Membalik kotak rantai pembantu Hasil pengolahan tanah dapat diatur dengan mengubah kecepatan rotari pada kedudukan low atau high. Tetapi bila diinginkan hasil pengolahan yang lebih halus lagi, gigi sprocket dapat ditukar dengan jalan membalik kedudukan kotak rantai pembantu yang dapat diterangkan sebagai berikut. 63

74 a. Buka 6 buah baut pengikat pada kotak rantai pembantu b. Buka pengunci dari tiap-tiap baut sprocket sebelah belakang, kemudian cabut baut-baut tersebut, lepaskan penegang rantai dan tarik keluar sprocket bagian depan dan belakang bersama-sama dengan kotak rantainya, balikanlah kedudukan sprocket bagian dari belakang dan pasang kembali seperti semula. Penting: 1) Jangan lupa mengunci kembali tiap-tiap baut 2) Periksa apakah thrust ball bearing telah terpasang dengan lancer 3) Berilah gemuk pada rantai. 5. Memasang dan membuka poros rotary tambahan/pisau tambahan (Gambar 1.50.) Lebar pembajakan dari beberapa tipe dalam hal-hal tertentu dapat ditambah dengan menggunakan poros rotary tambahan (extension shaft) tabung pengikat tambahan ini juga dapat digunakan untuk standart lainlainnya. Posisi pisau tambahan ditunjukkan pada Gambar Gambar Posisi pisau tambahan (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Cara pemasangan adalah dengan membuka baut pengikat sebelah kiri dan kanan dari tabung pengikat rotary dan cabutlah tabung tersebut. Pasanglah tabung khusus untuk bajak yang lebih lebar dan kencangkanlah dengan baut khusus yang telah tersedia. Jangan lupa memasang ring pegas dan ring pelat pada baut tersebut. 6. Cara memasang cakar Pasang rotary dengan benar sesuai dengan tanda yang terdapat pada cakar dan poros cakar, selanjutnya cara-cara pemasangan lihat di Gambar 1.51, 1.52, dan

75 Gambar 1.51 Rotary untuk membuat gundukan ditengah (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Gambar Rotary untuk tanah kering (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Gambar Pisau-pisau rotary (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 65

76 7. Cara memasang pisau-pisau rotary (Gambar 1.54) a. Pisau-pisau rotary dipasang menghadap kejurusan yang sama, setengahnya menghadap kekiri dan setengahnya menghadap kesebelah kanan b. Letakkan pisau-pisau yang panjang dan tajam disebelah luar c. Letakkan kedua pisau yang be kali disebelah luar, disebelah bilah-bilah yang panjang tadi. Sebelum memasang pisau-pisau tersebut, terlebih dahulu aturlah pisau-pisau menurut tahap-tahap pemasangannya, dan pisau-pisau dipasang dari sebelah luar menuju ke titik tengah. Gambar Pisau rotary bagian dalam (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 8. Memasang pisau, tahap pertama (Gambar 1.55) a. Pasanglah pisau yang bersisi tajam dan bertanda (B) (D) b. Ditengah-tengah tempat kedudukan pisau-pisau rotary terdapat tanda-tanda sebagai berikut: A, B, C, D, E, F c. Pisau yang bertanda B harus dipasang ditempat kedudukan yang bertanda B d. Pasanglah pisau-pisau disisi kanan dan kiri dari sudut yang berlainan e. Pasanglah bilah yang bertanda D pada tempat kedudukan yang bertanda D f. Pasanglah pisau-pisau tersebut sesuai dengan Gambar

77 Gambar Pemasangan pisau tahap pertama (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 9. Memasang pisau, tahap kedua a. Pasanglah pisau yang bersisi tajam dan bertanda (A) (C) b. Pada tempat kedudukan yang bertanda A pasanglah pisau yang bertanda A, pisau-pisau ini arahnya bertolak belakang dengan kedua pisau tajam bertanda B,D. dari pemasangan tahap pertama c. Pasanglah pisau tersebut disisi kanan dan kiri dalam garis yang sama d. Pasanglah pisau yang bertanda C pada tempat kedudukan yang bertanda C e. Letakkanlah sisi tajam dari pisau-pisau tersebut sesuai dengan petunjuk pada Gambar Gambar Pemasangan pisau tahap kedua (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 67

78 10. Memasang pisau, tahap ketiga (Gambar 1.57) a. Pasanglah pisau yang bertanda E pada tempat kedudukan yang bertanda E b. Pasanglah pisau yang bertanda F pada tempat kedudukan yang bertanda F c. Pasanglah pisau-pisau tersebut disisi kanan dan dengan kailnya mengambil posisi paling bertolak belakang d. Ketika memasang pisau-pisau ini, sisi tajamnya harus menghadap kedalam e. Arah pisau-pisau tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilakukan, jika meratakan dan menaikkan dinding pematang agar ia rata, maka posisi bilahbilah mengahadap ke luar, sedangkan jika hendak menggunakan kedua roda belakang untuk menaikkan dinding pematang yang disebelah dalam, maka bilah-bilah tersebut diletakkan menghadap kedalam. Gambar Susunan Pisau Rotary (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Perhatian: Doronglah tuas kopling dalam posisi mengerem sebelum mulai memasang pisau rotary. Setiap kali memasang pisau tersebut, tanda-tanda yang sama tetap dipergunakan. 11. Melepas unit cakar a. Pasang penyangga depan, tempatkan traktor pada tempat yang rata b. Lepaskan baut pada kotak rantai pembantu seperti terlihat pada Gambar 1.58 c. Kendurkan mur yang menghubungkan unit cakar dengan kotak sampai kepada baut T cukup menonjol, kemudian putarlah baut T sampai 90 o sejajar dengan lubang dan dorong keluar 68

79 d. Tekanlah stang utama agak turun dan gerakkan kekiri dan kekanan sampai unit cakar terlepas dari kotak, tekanlah handle ke bawah dan lepaskan penggantung unit cakar dan tariklah unit cakar ke belakang. Perhatian: Setelah unit cakar terpisah dari transmisi tutuplah bagian penghubung di bagian transmisi dengan tutup karet yang telah tersedia untuk menghindari kotoran masuk kebagian ini. Gambar Pelepasan baut pada kotak rantai pembantu (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 12. Memasang rotary a. Gantungkan kait penggantung pada handle (Gambar 1.59) Gambar Kait Penggantung (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 69

80 b. Lepaskan penyangga depan dan jungkirkan handtraktor kedepan sehingga rotary tergantung c. Hubungkan bagian sambungan penghubung rotary terhadap body, hubungkan juga dengan kopling kotak rantai pembantu pada kotak gigi utama sampai betul-betul rapat. Baut pada bagian ini jangan dikencangkan (Gambar 1.60) d. Masukkanlah kedua baut T dan pasanglah melintang 90 o terhadap lubang kepala baut. Setelah itu kencangkan mur-nya (Gambar 1.61). Gambar Sambungan penghubung rotary dan body (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) Gambar Pemasangan Baut T (Sumber: Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015) 70

81 13. Mengganti dan menyetel roda Jenis roda atau ban yang akan dipergunakan oleh traktor tangan harus disesuaikan dengan kondisi lapangan tempat traktor beroperasi, untuk tanah basah misalnya roda yang dipergunakan adalah floating whell (roda apung), tetapi jika digunakan di jalan raya sebagai pengangkut tentu roda karetlah yang dipilih. Untuk itu beberapa langkah yang harus dilakukan untuk mengganti roda atau ban traktor adalah sebagai berikut: a. Angkat traktor tangan pada handel utama sehingga salah satu as roda tergantung b. Roda sudah dibuka c. Lepaskan penjepit roda d. Kendorkan baut pengikat roda e. Tarik keluar roda/ban dari as roda f. Pasang roda atau ban pengganti g. Kencangkan baut pengikat dan pasang pin pada roda/ban. Perawatan setelah Pemakaian dan Penyimpanan Setelah dipakai, traktor perlu dirawat dan disimpan dengan baik. Beberapa langkah yang perlu dilakukan sebelum penyimpanan adalah sebagai berikut (Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian, 2015): 1. Motor tidak boleh cepat dimatikan Sebelum dimatikan, motor (enjin) harus dibiarkan hidup tanpa muatan dengan kecepatan rendah selama 3-4 menit. Kalau motor dimatikan pada temperature yang tinggi, ada kemungkinan piston (torak), silinder, dan lainlainnya akan kekurangan oli ketika dihidupkan kembali. Ini dapat merusak motor 2. Cuci dan periksa traktor Selesai digunakan, traktor harus dicuci/dibersihkan. Selain itu, traktor juga diperiksa kalau-kalau ada baut dan mur yang kendur, onderdil/bagian yang patah, dan lain-lain. Pekerjaan tersebut harus dijadikan kebiasaan oleh operator 3. Penyimpanan Traktor harus disimpan dalam ruangan agar terlindung dari hujan, angin dan panas yang dapat merusak traktor 4. Penjagaan kopling Selama traktor disimpan, kopling harus dalam posisi ON / dilepaskan ke muka agar per kopling tidak lekas kendur 5. Semua lubang yang perlu dilumasi harus diberi oli. Kunci-kunci yang telah dipakai di lapangan juga harus diperiksa kelengkapannya 6. Untuk penyimpanan yang lama, perlu harus dilakukan hal-hal seperti: 71

82 a. Tempat oli/karter pada motor harus dikosongkan b. Tempat bahan baker/tanki bahan baker harus dikosongkan c. Radiator harus dikuras/dibersihkan dan dikosongkan d. Sewaktu penyimpanan, torak/piston pada motor harus ada pada posisi TMA (titik mati atas). Perhatikan tanda-tanda yang ada pada roda gila e. Kendorkan keteganga V-belt dengan cara menurunkan puli penegang; begitu juga dengan fan belt. Menghidupkan dan mematikan traktor tangan Menurut Badan Penyuluhan dan Pengembangan SDM Pertanian Kementerian Pertanian (2015), beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum menghidupkan traktor adalah sebagai berikut: 1. Traktor ditempatkan pada tempat yang datar dengan ventilasi udara yang baik. 2. Traktor sudah diperiksa dan dalan kondisi baik. Cara menghidupkan traktor tangan adalah sebagai berikut: 1. Tuas kopling utama diposisikan off atau rem sehingga traktor tidak berjalan pada saat dihidupkan. 2. Semua tuas persneleng pada posisi netral untuk keamanan. 3. Buka kran bahan bakar sehingga terjadi aliran bahan bakar ke ruang pembakaran. 4. Gas dibesarkan pada posisi start sehingga ada aliran bahan bakar (solar) yang cukup banyak di ruang pembakaran. 5. Tuas dekompresi ditarik dengan tangan kiri untuk menghilangkan tekanan di ruang pembakaran pada saat engkol diputar. 6. Engkol dimasukkan ke poros engkol, lalu putar engkol searah jarum jam beberapa kali agar pelumas dapat mengalir ke atas melumasi bagian-bagian traktor. Biasanya dilengkapi dengan indikator untuk menunjukkan adanya aliran pelumas. 7. Percepat putaran engkol sehingga akan menghasilkan cukup tenaga untuk menghidupkan motor. 8. Lepaskan tuas dekompresi untuk menghasilkan tekanan, sementara engkol masih tetap diputar sampai motor hidup. 9. Setelah motor hidup, engkol akan terlepas sendiri dari poros engkol yang disebabkan oleh bentuk pengait engkol yang miring. 10. Geser posisi tuas gas pada posisi idle atau stasioner. 11. Hidupkan motor tanpa beban kurang lebih selama 2 3 menit agar proses pelumasan dapat berjalan dengan baik. 72

83 12. Traktor siap untuk dioperasikan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat dan setelah mematikan traktor adalah sebagai berikut: 1. Gas tidak perlu dinaik-turunkan sebelum dimatikan. 2. Jangan tergesa-gesa dalam mematikan motor. 3. Semua tuas dalam kondisi netral. Cara mematikan traktor tangan adalah sebagai berikut: 1. Lepaskan beban motor. 2. Kecilkan gas pada posisi idle atau stasioner sehingga putaran mesin akan pelan selama 2-3 menit. 3. Geser tuas gas pada posisi stop sampai motor mati karena tidak ada aliran bahan bakar ke ruang pembakaran. 4. Tutup kran bahan bakar. 4.6 Latihan 1. Sebutkan klasifikasi traktor berdasarkan alat traksinya! 2. Sebutkan fungsi penyaluran tenaga pada traktor! 3. Sebutkan fungsi titik gandeng! 4. Sebutkan manfaat traktor secara umum! 5. Sebutkan bagian-bagian utama dari traktor tangan! Jawaban: 1. Klasifikasi traktor berdasarkan alat traksi adalah sebagai berikut: a. Crawler tractor, yaitu traktor yang penggeraknya berupa roda rantai. b. Wheel tractor, yaitu traktor yang digerakkan dengan roda yang berbentuk bulat yang umumnya terbuat dari karet. c. Half track tractor, yaitu traktor yang bisa digerakkan dengan roda maupun roda rantai sesuai keperluan. 2. Fungsi sistem penyaluran tenaga adalah untuk menyalurkan tenaga dari mesin ke roda, poros PTO, dan pompa hidraulik untuk menggerakkan three point hitch, dan lain-lain pada berbagai tingkat putaran. 3. Fungsi titik gandeng adalah sebagai berikut: a. Menyalurkan gaya dari traktor-implemen b. Mengatur pergerakan dan posisi relatif antara traktor dan implemen 73

84 c. Mempermudah pertukaran implemen. 4. Secara garis besar, manfaat traktor roda empat yaitu: a. Menarik dan menggerakkan alat pengolah tanah b. Menarik mesin penanam (transplanter) c. Menarik mesin pemupuk d. Menarik mesin penyemprot, boom sprayer, dan lain-lain e. Menarik trailer f. Penggerak mesin lainnya. 5. Bagian utama traktor tangan ada tiga, yaitu tenaga penggerak motor, kerangka dan transmisi atau penerus tenaga traktor tangan, dan tuas kendali. 74

85 V. PENUTUP 5.1 Rangkuman Pengolahan tanah adalah semua pekerjaan pendahuluan sebelum tanam untuk membuat tanah dalam keadaan sebaik-baiknya guna pertumbuhan perakaran sampai pada keadaan siap ditanami. Ada dua jenis kegiatan pengolahan tanah berdasarkan tahapan kegiatan, hasil kerja, dan dalamnya tanah yang menerima perlakuan pengolahan tanah, yaitu pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage). Alat pengolahan tanah pertama adalah alat-alat yang pertama sekali digunakan dalam kegiatan pengolahan tanah seperti memotong, memecah, dan membalik tanah. Ada beberapa macam alat-alat pengolahan tanah pertama yang biasanya digunakan, yaitu bajak singkal (moldboard plow), bajak piring (disk plow), bajak pisau berputar (rotary plow), bajak chisel (chisel plow), bajak subsoil (subsoil plow), dan bajak raksasa (giant plow). Sedangkan alat pengolah tanah kedua yang menggunakan daya traktor yaitu garu (harrow), perata dan penggembur (land roller dan pulverizer), dan beberapa jenis alat-alat lainnya. Proses pengolahan tanah meliputi gerakan dan gaya pada tanah sebagai akibat dari kerja alat. Pada kegiatan pengolahan tanah terdapat dua proses yang berlangsung secara bersamaan ataupun terpisah, yaitu pemotongan/penggemburan dan pembebanan tanah. Penggemburan adalah proses yang berhubungan dengan pemecahan/pemisahan suatu masa tanah menjadi agregat tanah yang berukuran lebih kecil seperti yang dihasilkan dari pekerjaan pembajakan, penggaruan, dan sebagainya. Pembebanan adalah proses yang berhubungan dengan sifat-sifat tanah seperti menaiknya kekuatan tanah (soil strength) sebagai akibat lintasan roda, land rollers, dan sebagainya. Pengolahan tanah pertanian sendiri memiliki beberapa pola yang biasa digunakan, yaitu pola tengah, pola tepi, pola keliling tengah, pola keliling tepi, pola lompat kijang, dan pola alfa. Traktor adalah mesin penarik beban yang bersumber daya mekanis berupa motor bakar dalam. Traktor tangan merupakan traktor pertanian yang hanya mempunyai sebuah poros roda (beroda dua). Untuk menjalankan traktor tangan, seorang operator harus melakukan bebrapa langkah yaitu: 1. Langkah persiapan berupa pemeriksaan secara menyeluruh terhadap traktor itu sendiri, kelengkapan atau implemennya. 2. Penyetelan-penyetelan terhadap seluruh komponen penting pada traktor sehingga 75

86 traktor dapat bekerja secara efesien. 3. Membersihkan dan melakukan pemeriksaan menyeluruh terhadap traktor setelah selesai digunakan. 5.2 Test Formatif 1. Jelaskan perbedaan antara kegiatan pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage)! 2. Jelaskan mengapa kegiatan pengolahan tanah sebaiknya dilakukan secara efektif dan efisien? 3. Berapakah kedalam kerja olah tanah pada kegiatan pengolahan tanah pertama (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage)? 4. Sebutkan alat-alat pengolahan tanah pertama dan kedua yang umumnya digunakan! 5. Jelaskan perbedaan bajak singkal satu arah dan bajak singkal dua arah! 6. Sebutkan bagian-bagian satu bottom dari bajak singkal! 7. Jelaskan prinsip kerja dari bajak rotari! 8. Sebutkan bagian-bagian utama dari garu piringan beserta fungsinya! 9. Pada kegiatan pengolahan tanah terdapat dua proses yang dapat berlangsung secara bersamaan ataupun terpisah, yaitu pemotongan/penggemburan tanah dan pembebanan pada tanah. Jelaskan pengertian dari masing-masing proses tersebut! 10. Jelaskan mekanisme pemecahan tanah pada proses pengolahan tanah! 11. Apa yang dimaksud dengan proses intake, main flow, dan output pada mekanisme proses pengolahan tanah dengan bajak? 12. Sebutkan tiga tipe irisan tanah yang melalui proses main flow! 13. Sebutkan beberapa pola pengolahan tanah pertanian! 14. Sebutkan klasifikasi traktor berdasarkan daya penggeraknya! 15. Sebutkan konstruksi utama traktor! 5.3 Kunci Jawaban Test Formatif 1. Kegiatan pengolahan tanah pertama secara sederhana bertujuan membongkar tanah menjadi bongkahan-bongkahan agar mampu menangkap udara, air dan sinar matahari, guna proses pelapukan sehingga tanah menjadi matang, bebas dari tanaman gulma dan siap untuk masuk ke pengolahan tanah kedua yang bertujuan menghancurkan dan mencampur bongkah tanah yang telah matang secara mesra 76

87 (proses penghancuran dan pembusukan) agar menjadi media tumbuh tanaman yang baik. 2. Kegiatan pengolahan tanah sebaiknya dilakukan secara efektif dan efisien karena menyangkut kualitas hasil dan ketepatan waktu. Selain kegiatan lapang untuk memproduksi hasil tanaman, pengolahan tanah juga berkaitan dengan kegiatan lainnya seperti penyebaran benih (penanaman bibit), pemupukan, perlindungan tanaman, dan panen. Keterkaitan ini sangat erat sehingga tujuan yang ingin dicapai dalam pengolahan tanah tidak terlepas dari keberhasilan dalam kegiatan lainnya. Pengolahan tanah mempengaruhi penyebaran dan penanaman benih. Pengolahan tanah dapat juga dilakukan bersamaan dengan pemupukan serta dianggap pula sebagai suatu metoda pengendalian gulma. 3. Pengolahan tanah pertama bekerja pada kedalaman diatas 15 cm. Sedangkan kedalaman pengolahan tanah kedua pada umumnya kurang dari 15 cm. 4. Ada beberapa macam alat-alat pengolahan tanah pertama yang biasanya digunakan, yaitu bajak singkal (moldboard plow), bajak piring (disk plow), bajak pisau berputar (rotary plow), bajak chisel (chisel plow), bajak subsoil (subsoil plow), dan bajak raksasa (giant plow). Sedangkan alat pengolah tanah kedua yang menggunakan daya traktor yaitu garu (harrow), perata dan penggembur (land roller dan pulverizer), dan beberapa jenis alat-alat lainnya. 5. Bajak singkal satu arah (one-way moldboard plow) adalah jenis bajak singkal dimana pada waktu pengolahan tanah akan melempar dan membalik tanah hanya pada satu arah saja. Sedangkan bajak singkal dua arah (two-way moldboard plow) pada waktu mengolah tanah arah pelemparan atau pembalikan tanah dapat diatur dua arah, yaitu ke kanan dan ke kiri. 6. Satu bottom bajak singkal dibangun dari bagian-bagian utama, yaitu: 1) singkal (moldboard), 2) pisau (share), dan 3) penahan samping (landside). Ketiga bagian utama tersebut diikat pada bagian yang disebut pernyatu (frog). Unit ini dihubungkan dengan rangka (frame) melalui batang penarik (beam). 7. Prinsip kerja dari bajak rotari ini adalah pisau-pisau dipasang pada rotor secara melingkar sehingga beban terhadap mesin merata dan dapat memotong tanah secara bertahap. Sewaktu rotor berputar dan alat bergerak maju maka pisau akan memotong tanah. Luas tanah yang terpotong dalam sekali pemotongan tergantung pada kedalaman dan kecepatan bergerak maju. Gerakan putaran rotor-rotor (pisau- 77

88 pisau) diakibatkan daya dari rotor yang diteruskan melalui sistem penerusan daya khusus sampai ke rotor tersebut. 8. Bagian-bagian utama dari garu piringan adalah piringan, poros piringan, penggarak piringan dan kerangka. Piringan berfungsi untuk memotong, mengangkat dan menghancurkan serta membalik tanah. Poros piringan berfungsi sebagai tempat bertumpu dan berputarnya piringan. Penggarak piringan berfungsi untuk menjaga piringan tetap bersih. Kerangka atau batang rangkaian berfungsi untuk merangkai piringan-piringan. 9. Proses penggemburan adalah proses yang berhubungan dengan pemecahan/pemisahan suatu massa tanah menjadi agregat tanah yang berukuran lebih kecil seperti yang dihasilkan dari pekerjaan pembajakan, penggaruan dan sebagainya. Proses pembebanan adalah proses yang berhubungan dengan sifatsifat tanah seperti menaiknya kekuatan tanah (soil strength) sebagai akibat lintasan roda, land rollers dan sebagainya. 10. Pemecahan tanah melibatkan fenomena fisika-mekanika sebagai berikut, yaitu: pada satu elemen dan pada suatu skala mikro, pembebanan akan menyebabkan tekanan pada tanah dan dalam keadaan tertentu tegangan yang timbul tidak tersebar secara merata tetapi terkonsentrasi pada beberapa lokasi pada kumpulan elemen tersebut. Tekanan ini akan menyebabkan pecahnya ikatan antara partikelpartikel tanah pada lokasi-lokasi tersebut. Pada umumnya konsentrasi dari tekanan tinggi akan diikuti dengan konsentrasi tegangan basar yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya peruntuhan (failure). 11. Proses yang terjadi pada pengolahan tanah dengan bajak dapat diasumsikan terdiri dari beberapa bagian proses. Proses-proses yang terjadi terdiri dari proses intake, main flow, dan output. Proses intake merupakan proses dimana suatu bagian/lapisan tanah dipisahkan dari bagian utamanya. Proses main flow adalah proses yang terjadi selama tanah bergerak sepanjang bagian alat (plough-body). Proses output mencakup perubahan yang terjadi setelah irisan tanah terlepas dari alat. 12. Terdapat tiga tipe irisan tanah yang akan melalui proses main flow, yaitu: irisan tanah utuh tidak mengalami pecah, irisan tanah yang dihubungkan dengan hinges, dan irisan tanah dengan gerak potongan tanah sinkron. 78

89 13. Pengolahan tanah pertanian memiliki beberapa pola yang biasa digunakan, yaitu pola tengah, pola tepi, pola keliling tengah, pola keliling tepi, pola lompat kijang, dan pola alfa. 14. Klasifikasi traktor berdasarkan daya penggeraknya adalah sebagai berikut: traktor mikro (< 17 HP), traktor mini (17 29 HP), traktor sedang (29 60 HP), traktor besar ( HP), dan traktor sangat besar (> 107 HP). 15. Konstruksi utama traktor adalah sebagai berikut: a. Mesin sebagai sumber penggerak b. Transmisi daya, biasanya berupa roda gigi, sabuk dan sproket, atau kombinasi keduanya c. Alat penggerak, yaitu roda, roda rantai, dan lain-lain d. Alat pengendali, yaitu berupa kemudi, kopling, kopling kemudi, rem, dan lainlain e. Alat yang bekerja, yaitu implemen atau trailer yang ditarik. 79

90 MODUL 2 MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL Agar mahasiswa berhasil dengan baik dalam menggunakan buku /bahan ajar ini, maka mahasiswa diharapkan mengikuti petunjuk sebagai berikut : 1. Bacalah semua bagian dari modul bahan ajar ini dari awal sampai akhir, usahakan tidak ada bagian yang terlewatkan. 2. Baca sekali lagi, amati gambar secara cermat dan kuasai peta konsep dan bagianbagian dari gambar, skema serta bagan yang disajikan secara lengkap. 3. Buat ringkasan dari keseluruhan materi buku bahan ajar ini. 4. Gunakan bahan pendukung lain serta buku-buku yang direferensikan dalam daftar pustaka agar apat lebih memahami konsep setiap kegiatan belajar dalam buku ini. 5. Setelah mahasiswa cukup menguasai materi pendukung, kerjakan soal-soal yang ada dalam lembar latihan dari setiap kegiatan belajar yang ada dalam bahan ajar ini. 6. Kerjakan dengan cermat dan seksama kegiatan yang ada dalam lembar kerja, pahami makna dari setiap langkah kerja. 7. Lakukan diskusi kelompok, baik dengan sesama teman sekelompok atau teman sekelas atau dengan pihak-pihak yang menurut mahasiswa dapat membantu dalam memahami isi bahan ajar ini. 80

91 MODUL 2: MESIN PENGOLAHAN RUMPUT LAUT I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumput laut atau lebih dikenal dengan sebutan seaweed merupakan salah satu sumber daya hayati yang sangat melimpah di perairan Indonesia. Keanekaragaman rumput laut di Indonesia merupakan yang terbesar dibandingkan dengan negara lain. Namun demikian, pemanfaatan rumput laut di Indonesia, terutama untuk keperluan industri dan kesehatan masih belum optimal. Rumput laut ini merupakan salah satu kelompok tumbuhan laut yang mempunyai sifat tidak bisa dibedakan antara bagian akar, batang, dan daun. Seluruh bagian tumbuhan disebut thallus, sehingga rumput laut tergolong tumbuhan tingkat rendah (Susanto&Mucktianty, 2002). Bentuk thallus rumput laut bermacam-macam, ada yang bulat seperti tabung, pipih, gepeng, bulat seperti kantong, rambut, dan lain sebagainya. Thallus ini ada yang tersusun hanya oleh satu sel (uniseluler) atau banyak sel (multiseluler). Percabangan thallus ada yang thallus dichotomus (dua-dua terus menerus), pinate (dua-dua berlawanan sepanjang thallus utama), pectinate (berderet searah pada satu sisi thallus utama) dan ada juga yang sederhana tidak bercabang. Sifat substansi thallus juga beraneka ragam ada yang lunak seperti gelatin (gelatinous), keras diliputi atau mengandung zat kapur (calcareous), lunak bagaikan tulang rawan (cartilagenous), berserabut (spongeous) dan sebagainya dengan berbagai keanekaragaman warna (Soegiarto et al, 1978). Morfologi thallus dari beberapa jenis rumput laut dapat dilihat pada Gambar 2.1. (a) (b) (c) Gambar 2. 1 Morfologi beberapa jenis rumput laut yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan makanan 81

92 Jenis rumput laut yang bernilai ekonomis tinggi dan telah diusahakan di Indonesia yaitu rumpu laut merah (Rhodophyceae) dan rumput laut coklat (Phaeophyceae). Beberapa jenis rumput laut yang tergolong Rhodophyceae adalah Gracillaria, sp, Gellidium, sp, Gellidiela sp, dan Gellidiopsis sp merupakan penghasil agar-agar serta Eucheuma sp yang merupakan penghasil karaginan. Sedangkan jenis rumput lau yang tergolong dalam Phaeophyceae adalah Turbinaria sp,sargasuum sp sebagai penghasil alginat. Rumput laut jenis Kapphapychus alverezzi atau yang dikenal dengan Euchema cotoonii, merupakan penghasil karaginan yang banyak digunakan sebagai bahan baku dan tambahan untuk industri makanan, minuman, kosmetik, farmasi, cat, tekstil dan lainnya. Oleh karena itu permintan rumput laut jenis ini meningkat 5 10% setiap tahunnya. Sedangkan rumput laut Gracillaria sp yang dibudidayakan di tambak merupakan penghasil agar-agar yang banyak digunakan untuk industri makanan, media mikrobiologi dan bioteknologi. Harga rumput laut ditentukan berdasarkan kualitas atau mutu rumput laut yang dijual. Rumput laut harus memenuhi standar yang dikeluarkan oleh SNI 1998, yaitu untuk jenis Eucheuma sp kadar air rumput laut harus maksimum 35 %, kadar kotor maksimum 5 %. Sedangkan untuk rumput laut jenis Gracilaria sp kadar air maksimum 15% dan kadar kotor maksimum 5%. Mutu rumput laut yang dihasilkan berbanding lurus dengan harga jualnya, sehingga teknik penanganan rumput laut harus diperhatiakan sejak pemanenen, pengeringan, pengemasan dan penyimpanan. Demikian halnya dengan peralatan, bahan baku dan bahan pembantu yang digunakan untuk pengolahan rumput laut, juga harus memiliki mutu yang baik dan aman untuk dikonsumsi serta sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Penggunaan peralatan dan bahan pembatu pada proses pengolah rumput laut sangat erat kaitannya dengan kandungan gel yang terdapat dalam rumput laut. Sehingga ketepatan penambahan bahan lainnya, ketepatan waktu pengolahan serta ketepatan dalam prosesnya menjadi sangat penting dan perlu benar-benar dicermati. Oleh karenanya Untuk menghasilkan kualitas produk yang optimal, dalam proses pengolahannya harus memperhatikan standar yang telah ditetapkan serta sesuai dengan GMP (Good Manufacturing Practices) dan SSOP (Standard Sanitation Operation Procedure). 82

93 1.2 Deskripsi singkat Modul dengan judul Mesin Pengolahan Rumput Laut, berisi uraian singkat mengenai proses pengolahan rumput laut basah menjadi rumput laut dalam bentuk kering yang siap digunakan digunakan untuk industri terkait maupun untuk pangan. Modul ini disusun dengan sederhana menggunakan bahasa yang mudah untuk dimengerti dan dipahami, sehingga pengguna modul ini dapat mempelajari dan mengaplikasikannya dengan baik. 1.3 Tujuan instruksi khusus Kompetensi Dasar Setelah mengikuti materi pembelajaran Mesin Pengolahan Rumput Laut, peserta diharapkan mampu mengetahui proses pengolahan rumput laut dan proses pengoprasian mesin-mesin pengolahan rumput laut. Indikator keberhasilan Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menggunakan mesin pengolah rumput laut dan mengetahui berbagai jenis produk olah rumput laut. 1.4 Unit kompetensi dan elemen kompetensi 1. Rumput laut a. Rumput laut dan karaginan b. Sifat fisioko kimia c. Produk antara d. Pemanfaatan rumput laut 2. Budidaya dan penanganan pascapanen rumput laut a. Budidaya rumpu laut b. Pemanenan c. Penanganan pascapanen 3. Mesin dan teknologi pengolahan rumput laut a. Teknologi pengolahan rumput laut b. Mesin pengolahan rumput laut 4. Olahan rumput laut a. Pengolahan sederhan rumput laut b. Cendol rumput laut c. Manisan rumput laut 83

94 d. Puding rumput laut e. Dodol rumput laut f. Kerupuk rumput lautproduk olahan rumput laut 84

95 II. RUMPUT LAUT 2.1 Rumput laut dan karaginan Secara nasional potensi rumput laut mencapai 1,2 juta ha dengan areal yang cocok untuk budidaya rumput laut seluas ha. Potensi tersebut tersebar di 15 provinsi dengan potensi terbesar di Papua seluas ha, Maluku seluas ha, Sulawesi Tengah seluas ha, Aceh seluas ha, Sulawesi Tenggara seluas ha, dan provinsi-provinsi yang lain Rumput laut potensial yang digunakan diberbagai industri adalah jenis rumput laut yang memiliki kandungan karaginan (Euchema spinosium dan Hypnea sp), dan agar-agar (Gracilaria sp, Gelidiella sp dan Gelidiopsis sp). Jenis rumput laut yang dapat dimakan adalah; a) Rumput laut jenis Chlorophyceae, antara lain; monostrum nitidim, Enteromorpha spp, Caulera lentilifera, caulera racemes. b) Jenis rumput laut Phaeophyceae, antara lain; clasdosiphon okamuranus, Nemacytus decipiens, Hizikia fusiformis dan Sargassum spp. c) Jenis rumput laut Rhodophyceae, antara lain; Gracilaria blodgettii, Gracilaria arcuata, Hypnea charoides, Euchema gelatinae, Euchema muricatum, Gloipeltis complanata, Digenea simplex, Porphyra crispate, dan Porphyra suborbiculata. Jenis rumput laut yang banyak dimanfaatkan dari jenis ganggang merah (Rhodophyceae) karena mengandung agar - agar, keraginan, porpiran, furcelaran maupun pigmen fikobilin (terdiri dari fikoeretrin dan fikosianin) yang merupakan cadangan makanan yang mengandung banyak karbohidrat. Akan tetapi, ada juga yang memanfaatkan jenis ganggang coklat (Phaeophyceae). Ganggang coklatini banyak mengandung pigmen klorofil A dan B, betakaroten, violasantin dan fukosantin, pirenoid, dan lembaran fotosintesa (filakoid). Selain itu, ganggang coklat juga mengandung cadangan makanan berupa laminarin, selulose, dan algin. Selain bahanbahan tadi, ganggang merah dan coklat banyak mengandung jodium Kandungan rumput laut umumnya adalah mineral esensial (besi, iodin, aluminum, mangan, calsium, nitrogen dapat larut, phosphor, sulfur, chlor. silicon, rubidium, strontium, barium, titanium, cobalt, boron, copper, kalium, dan unsur-unsur lainnya), asam nukleat, asam amino, protein, mineral, trace elements, tepung, gula dan vitamin A, D, C, D E, dan K. Komposisi kimiawi dari beberapa jenis rumput laut dapat dilihat pada Tabel

96 Tabel 2. 1 Komposisi kimiawi dari beberapa jenis rumput laut Jenis Karbohidrat Protein Lemak Air (%) Abu Serat kasar Rumput laut (%) (%) (%) (%) (%) E.cottoni Sargassum sp Turbeneria sp Glaselaria sp Untuk mendapatkan rumput laut yang baik, terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan saat melakukan budidaya, kedalaman penanaman rumput laut, laju arus air laut, ph, proses pengikatan bibit, jarak tanam, jenis bibit yang digunakan, lokasi harus bebas dari bahan tercemar, lokasi harus jauh dari dari arus lalu lintas yang ramai. Kedalaman yang ideal untuk budidaya rumput laut adalah berkisar antara cm pada surut terendah. Pada kondisi ini rumput laut tidak mengalami kekeringan pada saat terjadinya surut rendah dan tidak terkena sinar matahari secara langsung, namun masih dapat memperoleh sinar matahari ketika air pasang terjadi. Euchema toleran salinitas yang cukup luas dan dapat tumbuh dengan baik pada salinitas perairan permil, toleran pada suhu o C dengan fluktuasi harian 4 o C. Laju arus air yang ideal adalah antara cm/detik. ph optimum dalam pembudidayaan rumput laut ialah antara 7,5 8. Perubahan ph akan mempengaruhi keseimbangan kandungan karbondioksida, secara umum dapat membahayakan kehidupan biota laut. 2.2 Karaginan Karaginan adalah suatu bentuk polisakarida linear dengan berat molekul diatas 100 kda (Winarno,1996). Karaginan tersusun dari perulangan unit unit galaktosa dan 3,6-anhidro galaktosa. Keduanya baik berikatan dengan sulfat atau tidak dihubungkan dengan ikatan glikosidik a-1,3 dan a-1,4 secara bergantian. Karaginan merupakan senyawa hidrokoloid yang terdiri dari atas ester, kalium, natrium, magnesium, dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa kopolimer. Sedangkan menurut Arifin (1994) yang dikutip dari Anonim (1991), menyatakan bahwa karaginan merupakan senyawa kompleks polisakarida yang dibangun oleh sejumlah unit galaktosa dan 3,6-anhidro galaktosa, baik yang mengandung sulfat dan ikatan a-1,3-dgalaktosa maupun a-1,4-3,6 anhidrogalaktosa secara bergantian. Sebagai sumber gizi, karaginan juga memiliki kandungan karbohidrat, protein, sedikit lemak, dan abu yang sebagian besar merupakan senyawa garam natrium dan 86

97 kalium. Selain itu, karaginan juga mengandung vitamin-vitamin seperti vitamin A, B 1, B 2, B 6, B 12, dan C; betakaroten; serta mineral, seperti kalium, kalsium, fosfor, natrium, zat besi, dan iodium. (Anggadiredja et.al. 2006). Kappa karaginan merupakan polisakarida yang tersusun dari α (1->3) D Galaktosa-4 sulfat dan β(1->4) 3,6-anhydro D Galaktosa. Di samping itu karaginan sering mengandung D-galaktosa-6 sulfat ester dan 3,6 anhidro-d galaktosa 2-sulfat ester. Adanya gugus 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan terjadinya transeliminasi gugus 6-sulfat, yang menghasilkan terbentuknya 3,6 anhydro-d galaktosa. Sehingga derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah (Winarno 2008) Gambar 2. 2 Struktur monomer karaginan jenis kappa (Sumber; Uju 2005) Kappa karaginan mempunyai lebih dari 34% 3,6-Anhidrogalaktosa dan 25% ester sulfat. Kappa karaginan terbentuk sebagai hasil aksi enzim dekinase yang mengkatalis µ (mu) karaginan menjadi kappa karaginan dengan cara menghilangkan sulfat pada C-6 dari residu ikatan α-1,4 D-Galaktosa-6-sulfat bersamaan dengan penutupan cincin membentuk 3,6-Anhidro-D-Galaktosa (Glicksman 1983). Secara alami Kappa karaginan dapat diendapkan secara selektif oleh ion kalium, sedangkan jenis lambda tidak dipengaruhi oleh kalium. Proses katalis mu karaginan menjadi kappa karaginan pada Gambar 2.3. Gambar 2. 3 Struktur kimia kappa karaginan (Imeson 2010) 87

98 Kappa karaginan memiliki sifat stabil terhadap perubahan ph, terhidrolisis pada larutan yang memiliki ph netral dan alkali apabila dipanaskan serta stabil dalam keadaan gel. Kappa karaginan larut pada air diatas suhu 60 O C, akan tetapi kappa karaginan tidak larut pada larutan garam natrium, garam K, dan garam Ca. dalam larutan gula pekat yang panas kappa karaginan akan larut, tapi tidak larut pada larutan garam pekat. Kappa karaginan memiliki efek kation yang kuat dengan ion potassium, memiliki tipe gel kuat tapi rapuh dengan sineresi, memiliki efek sinergis dengan locus gum yang tinggi, tetapi kappa karaginan tidak stabil pada kondisi freezing thawing (Winarno 2008). Iota karaginan terdiri dari ikatan 1,3 D-Galaktosa-4-sulfat dan ikatan 1,4 dari unit 3,6-Anhidro-D-Galaktosa-2-sulfat. (Glicksman 1983). Iota karaginan ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugusan 2-sulfat ester pada setiap gugusan 3,6 anhydro-d galaktosa. Gugusan 2-sulfat ester tidak dapat dihilangkan oleh pemberian proses alkali seperti halnya kappa karaginan. Iota karaginan sering mengandung beberapa gugusan 6-sulfat ester yang mnyebabkan kurangnya keseragaman molekul yang dapat dihilangkan dengan pemberian alkali. Monomer-monomer dalam setiap fraksi karaginan dihubungkan oleh jembatan oksigen melalui ikatan β-1,4 glikosidik. Monomer-monomer yang telah berikatan tersebut digabungkan bersama monomer-monomer yang lain melalui ikatan α-1,3 glokisidik yang membentuk polimer. Ikatan 1,3 glikosidik dijumpai pada bagian monomer yang tidak mengandung sulfat yaitu monomer D-galaktosa-4-sulfat dan D- galaktosa-2-sulfat. Ion sulfat tidak pernah ada pada atom C 3, ikatan 1,4 glikosidik terdapat pada bagian monomer yang mengandung jembatan anhidro yaitu monomermonomer 2,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat dan 3,6-anhidro-D-galaktosa serta pada D- galaktosa-2,6-disulfat Struktur kimia iota karaginan dapat dilihat pada Gambar 2.4. Gambar 2. 4 Struktur monomer karaginan jenis iota (Sumber; Uju 2005) 88

99 Iota karaginan stabil terhadap perubahan ph, terhidrolisis pada larutan yang me miliki ph netral dan alkali serta stabil dalam keadaan gel. Iota karaginan juga larut pada air diatas suhu 60 O C seperti kappa karaginan. Iota karaginan memiliki efek kation yang kuat dengan ion kalium, memiliki tipe gel yang elastic dan kohesif tanpa sineresi, memiliki efek sinergis dengan locus gum yang tinggi, serta stabil pada kondisi freezing thawing (Winarno 2008). Sebagaimana kappa karaginan, iota karaginan terbentuk pula dari katalis nu karaginan, yang dapa dilihat pada Gambar 2.5. Gambar 2. 5 Struktur kimia iota karaginan (Imeson 2010) Lambda karaginan tersusun atas ikatan 1,3-D-galaktosa-2-sulfat dan 1,4-Dgalaktosa-2,6-disulfat. Ikatan 1,3-D-galaktosa pada lambda karaginan berbeda dengaan yang terdapat pada kappa karaginan dan iota karaginan, yaitu ikatan 1,3-D-galaktosa pada lambda karaginan tidak mempunyai gugus sulfat pada atom C4, melainkan gugus sulfat terdapat pada atom C2. Lambda karaginan yang terekstraksi oleh alkali kuat yang ditunjukkan pada Gambar 2.7. akan menjadi Teta-karaginan dengan melepas 6- sulfat dari ikatan 1,4-D-galaktosa-2,6-disulfat untuk membentuk 3,6-anhidro-Dgalaktosa (Glicksman 1983 dalam Sukri 2006). Struktur kimia lamda karaginan dapat dilihat pada Gambar 2.6. Gambar 2. 6 Struktur kimia lambda karaginan (cpkelco 2004) 89

100 Gambar 2. 7 Lambda karaginan yang terekstraksi oleh alkali kuat akan menjadi Teta-karaginan (Imeson 2010) Karaginan berfungsi sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), bahan pengental, gelling agent, dan pengemulsi. Sifat dari karaginan tersebut dimanfaatkan oleh industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, pasta gigi, dan industri lainnya (Winarno 2008). Dengan beberapa sifat yang dimiliki, karaginan dapat berfungsi sebagai gelling agent, thickener, viscosifiying agent, maupun sebagai emulsifiying agent. Produk olahan tersebut dapat dimanfaatkan pada berbagai industri seperti pada industri pangan (makanan dan minuman), industri nonpangan, industri farmasi (termasuk kosmetik), dan bioteknologi, serta pengembangan pasar dan aplikasi baru sebagai upaya diversifikasi produk (Anggadiredja et.al. 2006). Spesifikasi kemurnian karaginan dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2. 2 Spesifikasi kemurnian karaginan Spesifikasi FAO FCC EEC Zat volatil (%) maks. 12 maks. 12 maks. 12 Sulfat (%) Kadar abu (%) maks Viskositas (cps) min Kadar abu tidak larut asam - maks. 1 maks. 2 (%) Logam berat : Pb (ppm) maks. 10 maks. 10 maks. 10 As (ppm) maks. 3 maks. 3 maks. 3 Cu dan Zn (ppm) - - maks. 50 Zn (ppm) - - maks. 25 Kehilangan karena - maks pengeringan Sumber : ALS Kobenhuns Pektifabrik (1987) dalam Sukri (2006) 90

101 2.3 Sifat-sifat fisiko-kimia karaginan Kelarutan Air merupakan pelarut utama karaginan. Semua karaginanlarut dalam air panas pada suhu lebih dari 70 0 C. Kappa karaginan, iota karaginan larut dalam air dingin dan larut garam natrium. Dalam larutan garam katio lain seperti kalium atau kalsium, kedua jenis karaginan tersebut tidak dapat larut hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jenis dan konsentrasi kation, densitas karaginan, suhu, ph dan adanya ion penghambat. Lambda karaginan larut di dalam air dingin dan larutan garam segala jenis kation. Karaginan merupakan tepung berwarna kekuning-kuningan, mudah larut dalam air, membentuk larutan kental atau gel tergantung dari proporsi fraksi kappa dan lambda karaginan serta keseimbangan kation dalam larutan. Kappa karaginan larut diatas suhu 60 0 C dan larut dalam larutan gula pekat pada keadaan panas, mudah larut dalam air, membentuk larutan kental, terhidrasi cepat pada ph rendah (Winarno 1996). Daya larut karaginan dalam berbagai media pelarut dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2. 3 Daya larut karaginan dalam berbagai media pelarut Medium Kappa Iota Lambda Air panas Larut diatas 60 0 C Larut diatas 60 0 C Larut Air dingin Gram Na, larutan Garam Na,Larut garam Larut garam K, Ca tidak larut Ca memberi dispersi thixotropic Susu panas Larut Larut Larut Susu dingin Garam Na, Ca, K tidak Tidak larut Larut larut tetapi akan mengembang Larutan gula Panas, larut Larut, sukar Larut pekat Larutan garam pekat Tidak larut Larut, panas Larut, panas Sumber : Moirano (1977) diacu dalam Winarno (1996) 91

102 ph Hidrasi karaginan terjadi lebih cepat pada ph rendah, hidrasi terjadi lebih lambat pada ph 6 atau lebih. Kekentalan larutan karagina tergantung pada konsentrasi, temperatur, tipe karaginan dan berat molekulnya. Karaginan kering dapat disimpan dengan baik selama 1,5 tahun pada suhu kamar dan ph 5-6,9 (Winarno 1996) Stabilitas Karaginan akan stabil pada ph yang lebih tinggi dari 7,0 tetapi jika ph lebih rendah dari 7,0 maka stabilitas karaginan akan menurun terutama bila terjadi peningkatan suhu (Glicksman 1983). Penurunan ph menyebabkan hidrolisa dari ikatan glikosidik yang mengkibatkan perubahan viskositas turun dan potensi untuk membentuk gel dipercepat oleh panas (Moirano 1977 diacu dalam Winarno 1996). Daya kestabilan ketiga jenis karagianan terhadap perubahan ph dapat dilihat pada Tabel 2.4. Tabel 2. 4 Daya kestabilan ketiga jenis karagianan terhadap perubahan ph. Stabilitas Kappa Iota Lambda Pada keadaan ph netral Stabil Stabil Stabil dan alkali Pada ph asam Terhidrolisis pada larutan Terhidrolisis pada Terhidrolisis bila dipanaskan. Stabil larutan. Stabil dalam keadaan gel dalam keadaan gel Viskositas Viskositas adalah aliran molekul dalam sistem larutan. Suspensi koloid dalam larutan dapat meningkat dengan cara mengentalkan sehingga terjadi absorpsi dan pengembangan koloid (Glicksman 1983). Viskositas karaginan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi, temperatur, tingkat dispersi, kandungan sulfat, inti elektrik, keberadaan elektrolit dan non elektrolit, teknik perlakuan, tipe dan berat molekul karaginan. Viskositas larutan karaginan akan menurun dengan adanya peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi karaginan (Towle 1973). Moirano (1977) diacu dalam Winarno (1996) mengemukakan bahwa semakin kecil kandungan sulfat maka nilai viskositasnya juga semakin kecil, tetati konsistensi 92

103 gelnya semakin meningkat. Gaya tolak-menolak antara grup ester sulfat yang bermuatan sama (negatif) disepanjang rantai polimer menyebabkan rangkaian molekul kaku dan tertarik kencang sehingga molekul-molekul air terikat pada molekul karaginan yang mengakibatkan meningkatnya viskositas Pembentukan gel Kappa dan iota karaginan memiliki kemampuan untuk membentuk gel thermoreversible yang prosesnya dipengaruhi pendinginan dan pemanasan larutan. Lambda karaginan tidak membentuk gel karena dapat larut dalam air dingin (Ceamsa 2001). Konsistensi gel karaginan dipengaruhi oleh beberapa faktor lain jenis dan tipe karaginan, konsentrasi, adanya ion-ion serta pelarut yang menghambat pembentukan hidrokoloid (Towle 1973). Adanya ion monovalen yaitu K +, NH4 -, Rb -, dan Cs - membantu pembentukan gel kappa. K + kappa karaginan membentuk gel yang keras dan elastis. Dari semua karaginan, kappa karaginan memberikan gel yang paling kuat. Jenis iota membentuk gel yang kuat dan stabil bila ada ion Ca 2+. Ion Na + menghambat pembentukan gel karaginan kappa dan lambda. Karakretistik gel karaginan dapat dilihat pada Tabel 2.5. Tabel 2. 5 Karakteristik gel karaginan Keterangan Kappa Iota Lambda Efek kation Gel lebih kuat dengan ion potassium Gel lebih kuat dengan ion kalsium Tidak membentuk gel Tipe gel Kuat dan rapuh dengan sineresis Elastis dan kohesif tanpa sineresis Tidak membentuk gel Efek sinergis Tinggi Tinggi Tidak dengan locust bean gum Stabilitas freezingthawing Tidak Stabil Tidak Proses pembentukan gel terjadi karena adanya ikatan antar rantai polimer sehingga membentuk struktur tiga dimensi yang mengandung pelarut pada celahcelahnya (Glicksman 1983). Pembentukan kerangka tiga dimensi oleh double helix akan mempengaruhi pembentukan gel. Proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gel mengakibatkan polimer karaginan menjadi random 93

104 coil (acak). Bila suhu diturunkan maka larutan polimer akan membentuk pilinan ganda dan apabila penurunan suhu dilanjutkan maka polimer ini akan membentuk struktur tiga dimensi (Glicksman 1983). 2.4 Algin (Alginat) Algin adalah sejenis bahan yang dikandung Phaeophyceae, dapat diekstrak dari rumput laut jenis Sargassum, Macrocystis, Ecklonia, Fucus dan Lesonia. Dalam perdagangan dan dunia industri algin berbentuk alginik (Alganic acid) atau alginat. Alginat merukan jenis garam yang dapat larut dalam air (sodium alginate, potassium alginate dan ammonium alginate) dan tidak larut dalam air (Kalsium alginat). Sedangkan alginik merupakan getah selaput pada rumput laut (Membran mucilage) Algin didapatkan dari rumput laut jenis algae coklat. Algin ini merupakan polimer dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk rantai linier panjang. Bentuk algin di pasaran banyak dijumpai dalam bentuk tepung natrium, kalium atau amonium alginat yang larut dalam air. Kegunaan algin dalam industri ialah sebagai bahan pengental, pengatur keseimbangan, pengemulsi, dan pembentuk lapisan tipis yang tahan terhadap minyak. Algin dalam industri banyak digunakan dalam industri makanan untuk pembuatan es krim, serbat, susu es, roti, kue, permen, mentega, saus, pengalengan daging, selai, sirup, dan puding. Industri farmasi banyak memanfaatkan alginate untuk tablet, salep, kapsul, plester, dan filter. Industri kosmetik untuk cream, lotion, sampo, cat rambut. Selain itu, juga dapat dimanfaatkan dalam industri lain, seperti tekstil, kertas, fotografi, insektisida, pestisida, dan bahan pengawet kayu. 2.5 Agar-agar Agar-agar merupakan asam sulfanik yang merupakan ester dari galakto linier dan diperoleh dengan mengekstraksi ganggang jenis Agarophytae. Agar - agar ini sifatnya larut dalam air panas dan tidak larut dalam air dingin. Rumput laut dari kelompok Rhodophyceae diekstrak untuk mendapatkan agar-agar, antara lain Gracilaria, Geladium Ahnfeltia, Pterocladia dan jenis Acanthopeltis Penggunaan agar-agar semakin berkembang dengan fungsi utamanya adalah sebagai bahan pemantap, dan pembuat emulsi, bahan pengental, bahan pengisi, dan bahan pembuat gel. Dalam industri, agar-agar banyak digunakan dalam industri makanan seperti untuk pembuatan roti, sup, saus, es krim, jelly, permen, es campur, 94

105 keju, puding, selai, bir, anggur, kopi, dan cokelat. Di industri farmasi, agar-agar bermanfaat sebagai obat pencahar atau peluntur, pembungkus kapsul, dan bahan campuran pencetak contoh gigi. Dalam industri tekstil, ia dapat digunakan untuk melindungi kemilau sutera. Sementara itu, di industri kosmetik, agar-agar bermanfaat dalam pembuatan salep, krem, lotion, lipstik, dan sabun. Selain itu, masih banyak manfaat lain dari agar - agar, seperti untuk pembuatan pelat film, pasta gigi, semir sepatu, kertas, dan pengalengan ikan dan daging. 2.6 Pemanfaatan rumput laut Rumput Laut banyak digunakan sebagai produk makanan dan kesehatan. Tidak hanya itu, tumbuhan ini juga digunakan sebagai pupuk taman dan pertanian. Untuk pengembangan selanjutnya, dapat digunakan sebagai bahan bio diesel. Jika melihat segi pemasaran, produk added value rumput laut dapat berupa makanan, pupuk, bahan makanan tambahan, pengendalian pencemaran dan bahan kecantikan. 1. Makanan Rumput laut telah lama dikonsumsi di seluruh dunia. Sebagai makanan yang popular di Jepang (yang terbaik dikenal sebagai sushi), kebanyakan orang di Barat sering menganggap bahwa hanya Jepang atau Asia yang secara berkesinambungan menggunakan rumput laut dalam diet mereka. Di Eropa, masyarakat di pesisir telah mengkonsumsi rumput laut. Ini termasuk budaya Welsh di Kepulauan Inggris, Irlandia, Skotlandia, budaya Skandinavia seperti Norwegi dan Islandia. 2. Pupuk Rumput laut dapat digunakan sebagai pupuk tumbuhan di daratan. Masyarakat petani di dekat pantai telah mengumpulkan rumput laut selama berabad-abad. Sebelum munculnya pupuk berbasis kimia, rumput laut telah menyediakan komunitas ini dengan pasokan tersedia pupuk. Di kalangan pertanian organik saat ini, rumput laut dilihat sebagai layak alternatif organik untuk masyarakat petani pesisir. perkembangan teknologi saat ini telah melihat rumput laut diekstraksi ke dalam pupuk kimia untuk penyimpanan lebih mudah. 3. Bahan Tambahan Makanan Dengan menggunakan teknologi masa kini, rumput laut dimanfaatkan sebagai aditif makanan. Bahkan, kebanyakan orang saat makan rumput laut tanpa menyadarinya karena rumput laut ditambahkan ke berbagai produk makanan untuk berbagai tujuan. Aditif berbasis rumput laut misalnya, digunakan untuk 95

106 menyimpan es krim halus dan lembut dengan mencegah kristal es dari pembentukan saat pembekuan. Bahan ini digunakan untuk memperlambat kecepatan mencairnya es krim. Berbahan dasar rumput laut juga digunakan dalam bir untuk membuat busa lebih stabil dan abadi, dan dalam anggur untuk membantu memperjelas warna. Selain itu, rumput laut juga digunakan untuk Tajuk Utama mengentalkan dan menstabilkan segala sesuatu dari saus, sirup, dan sup untuk mayones, salad dressing, dan yoghurt. 4. Pengendali Pencemaran (Pollution Control) Pemanfaatan modern lain rumput laut adalah pada bidang pengendalian pencemaran. Rumput laut telah ditemukan untuk dapat membersihkan polutan mineral yang cukup efektif. Mereka dapat mengurangi fosfor dan nitrogen konten (seperti amonium) dari pembuangan limbah perawatan dan pertanian. Nutrisi kimia yang mencemari perairan ini dapat menyebabkan eutrofikasi, kelebihan produksi yang tidak sehat dari sebuah ekosistem, yang oleh rumput laut dapat dibantu untuk dikekang. Rumput laut juga efektif menyerap logam. Dalam temuan terbaru, peneliti Eropa mampu menggunakan rumput laut untuk menghapus hingga 95% dari logam dalam air yang dibuang dari tambang. 5. Bahan Kecantikan Rumput laut telah digunakan sebagai obatobatan, kosmetik dan pengobatan lainnya. Pengobatan China dan Jepang telah lama melihat varietas tertentu rumput laut memiliki sifat obat. Penelitian modern telah mulai menyelidiki kualitas gizi rumput laut dan menemukan rumput laut merupakan sumber yang kaya antioksidan, seperti betakaroten, dan vitamin B1 (tiamin, yang menjaga saraf dan otot jaringan sehat ), B2 (riboflavin, yang membantu tubuh untuk menyerap zat besi dan baik untuk anaemics) dan B12. Juga, mengandung elemen, seperti kromium, yang mempengaruhi cara berperilaku insulin dalam tubuh, dan seng, yang membantu penyembuhan. Kosmetik dan terapi sudah umum menggunakan produk berbasis rumput laut. Lotion krim berbasis rumput laut dan ekstrak rumput laut telah dibuat. Salah satu bentuk terapi, yakni mandi rumput laut telah digunakan dan diyakini dapat menyembuhkan penyakit rematik dan radang sendi. Penelitian saat ini bahkan telah menyelidiki kemampuan rumput laut untuk menekan kanker dan menemukan hasil yang menjanjikan. Banyaknya nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh manusia untuk berfungsi dengan baik bagi mereka yang mengkonsumsi rumput laut. Ini dapat dilihat di Jepang, negara dengan konsumsi 96

107 rumput laut per kapita terbe sar di dunia, di mana penyakit kanker yang melanda penduduknya terbilang rendah. 2.7 Rangkuman Rumput laut potensial yang digunakan diberbagai industri adalah jenis rumput laut yang memiliki kandungan karaginan (Euchema spinosium dan Hypnea sp), dan agar-agar (Gracilaria sp, Gelidiella sp dan Gelidiopsis sp). Jenis rumput laut yang dapat dimakan yaitu jenis Chlorophyceae, Phaeophyceae, Rhodophyceae, antara lain; Gracilaria blodgettii, Gracilaria arcuata, Hypnea charoides, Euchema gelatinae, Euchema muricatum, Gloipeltis complanata, Digenea simplex, Porphyra crispate, dan Porphyra suborbiculata. Karaginan merupakan jenis karbohidrat pada rumput laut yang berbentuk polisakarida linear yang tersusun dari perulangan unit unit galaktosa dan 3,6-anhidro galaktosa serta terdiri ester, kalium, natrium, magnesium, dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa kopolimer. Rumput Laut banyak digunakan sebagai produk makanan dan kesehatan, pupuk taman dan pertanian. Dari segi pemasaran, produk added value rumput laut dapat berupa makanan, pupuk, bahan makanan tambahan, pengendalian pencemaran dan bahan kecantikan. 97

108 2.8 Latihan Pilih jawaban yang benar dengan cara melingkari atau menggaris sekali B jika pernyataan benar dan S jika pernyataan salah. Jika Bapak/Ibu melakukan penggantian jawaban maka jawab yang salah diberi tanda silang. 1. Jenis rumput laut yang memiliki kandungan karaginan (Euchema spinosium, B-S Gelidiella sp dan Hypnea sp), dan agar-agar (Gracilaria sp, Gelidiella sp dan Gelidiopsis sp). 2. clasdosiphon okamuranus, Nemacytus decipiens, Hizikia fusiformis dan B-S Sargassum spp adalah jenis rumput laut Phaeophyceae 3. Karagianan Euchema cottoni B-S Alginat Sargassum Agar-agar Gracilaria 4. Karagianan Euchema cottoni Rhodophyceae B-S Alginat Sargassum - Rhodophyceae Agar-agar Gracilaria Phaeophyceae 5. hal yang harus diperhatikan saat melakukan budidaya, kedalaman B-S penanaman rumput laut, laju arus air laut, ph, 6. Jenis karaginan dikelomokkan menjadi Iota, kappa, lamda dan theta B-S 7. Karaginan berfungsi sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), bahan B-S pengental, gelling agent, dan pengemulsi 8. Kelarutan, visikositas, ph, stabilitas, pembentukan gel, kadar air merupakan B-S sifat fisoko kimia karaginan 9. Lamda karaginan memiliki Gel lebih kuat dengan ion kalsium B-S 10. Kappa karaginan memiliki tipe gel yang kuat dan rapuh dengan sineresis B-S 98

109 III. BUDIDAYA DAN PENANGANAN PASCA PANEN 3.1. Budidaya Rumput Laut Rumput laut pertama kali ditemukan hidup secara alami bukan hasil budidaya. Mereka tersebar di perairan sesuai dengan lingkungan yang dibutuhkannya. Rumput laut memerlukan tempat menempel untuk menunjang kehidupannya. Di alam tempat menempel ini bisa berupa karang mati, cangkang moluska, dan bisa juga berupa pasir dan lumpur. Rumput laut membutuhkan sinar matahari untuk melangsungkan proses fotosintesa. Banyaknya sinar matahari ini sangat dipengaruhi oleh kecerahan air laut. Supaya kebutuhan sinar matahari tersedia dalam jumlah yang optimal maka harus diatur kedalaman dalam membudidayakannya. Kedalaman idealnya adalah berada cm dari permukaan air. Proses fotosintesa rumput laut tidak hanya dipengaruhi oleh sinar matahari, tapi juga membutuhkan unsur hara dalam jumlah yang cukup baik makro maupun mikro. Unsur hara ini banyak didapatkan dari lingkungan air yang diserap langsung oleh seluruh bagian tanaman. Untuk menyuplai unsur hara ini biasanya dilakukan pemupukan selama budidaya. Untuk membantu menyediakan unsur hara dalam jumlah yang optimal dan supaya cepat diserap oleh rumput laut ini, maka harus disediakan unsur hara yang sudah dalam keadaan siap pakai (ionik) Budidaya rumput laut dapat dilakukan pada areal pantai lepas maupun di tambak, sehingga hal pertam yang harus diperhatikan dalam budidaya rumput laut pemelihan lokasi budidaya. Sebaiknya lokasi budidaya diusahakan di perairan yang tidak mengalami fluktuasi salinitas (kadar garam) yang besar dan bebas dari pencemaran industri maupun rumah tangga. Selain itu, pemilihan lokasi juga harus mempertimbangkan aspek ekonomis dan tenaga kerja. Untuk budidaya perairan lepas dibedakan dalam beberapa metode, yaitu : 1. Metode Lepas Dasar Cara ini dikerjakan dengan mengikatkan bibit rumput laut pada tali - tali yang dipatok secara berjajar jajar di daerah perairan laut dengan kedalaman antara cm. Rumput laut ditanam di dasar perairan. 2. Metode Rakit 99

110 Cara ini dikerjakan di perairan yang kedalamannya lebih dari 60 cm dengan mengikat bibit rumput di tali-tali yang diikatkan di patok-patok dalam posisi eperti melayang di tengah-tengah kedalaman perairan. 3. Metode Tali Gantung Jika dua metode di atas posisi bibit - bibit rumput laut dalam posisi horizontal (mendatar), maka metode tali gantung ini dilakukan dengan mengikatkan bibit - bibit rumput laut dalam posisi vertikal (tegak lurus) pada tali - tali yang disusun berjajar. Gambar 2. 8 Rumput laut yang diikat pada tali (Sumber: Karnaed Nafed, 2011) Pertumbuhan rumput laut juga dipengaruhi oleh jumlah oksigen terlarut (DO), salinitas (kadar garam) dan temperatur. Kandungan Oksigen selain dipengaruhi oleh gerakan air juga dipengaruhi oleh ketersediaan unsur hara. Temperatur ideal bagi pertumbuhan rumput laut adalah berkisar C. Tata cara budidaya rumput laut yang dilakukan di tambak, antara lain; Tancapkan balok kayu atau bamboo diameter 3-5 cm sepanjang 2,0 m pada setiap sudut sebagai patok untuk membentangkan tali bentang bibit rumput laut (Gracilaria). Ukuran luas petak untuk pembibitan rumput laut sangat bergantung kepada kemampuan penanganan dan ketersediaan luasan tambak. Petak tali bentang berukuran luas 50 m x 30 m yang dapat memuat 50 tali bentangan. Jarak antar tali rumpun yang dipasang pada tali bentang antara cm, dengan panjang tali bentang sekitar m. Setiap tali bentangan memuat titik rumpun bibit untuk diseleksi. 100

111 Jarak antar tali rumpun harus sama sehingga rumpun bibit memiliki ketersediaan ruang yang sama untuk pertumbuhan, termasuk kesempatan dalam memperoleh nutrisi dari perairan. Ikat bibit rumput laut pada simpul simpul tali kemudian dibentangkan di bawah permukaan air tambak pada kedalaman cm. Jarak antar rumpun bibit cm dengan bobot awal g/rumpun. Proses budidaya rumput laut yang dilakukan di laut lepas maupun di tambak, sebaiknya melakukan perencanaan budidaya mencakup penentuan lokasi, metode tanam, penyediaan bibit dan penyesuaian kalender musim tanam sesuai dengan lokasi. Selain perencanaan penetapan lokasi budidaya ditentukan berdasarkan sifat fisik, kimia dan biologi tanah dan air lahan budidaya melalui pengujian dan atau melalui penyelenggaraan test plot. 3.2 Pemanenan Pemanenan rumput laut dilakukan pada umur 6-8 minggu atau hari setelah dilakukan proses penanaman untuk mendapatkan kualitas agar dan kekuatan gel yang sesuai dengan permintaan pasar secara kualitas dan kuantitas. Pengangkatan hasil panen ditunjukkan pada Gambar 2.9. Gambar 2. 9 Pengangkutan rumput laut yang telah dipanen kedaratan (Sumber Tim Perikanan WWF-Indonesia. 2014) Cara memanen adalah dengan mengangkat seluruh tanaman rumput laut ke darat. Rumput laut yang dibudidayakan di tambak dipanen dengan cara rumpun tanaman diangkat dan disisakan sedikit untuk dikembangbiakkan lebih lanjut. Atau, bisa juga 101

112 dilakukan dengan cara petik dengan memisahkan cabang - cabang dari tanaman induknya, tetapi cara ini akan berakibat didapatkannya sedikit keraginan dan pertumbuhan tanaman induk untuk budidaya selanjutnya akan menurun. Gambar Pemanenan rumput laut (Sumber; Hendro Jonathan Sahat. 2013) Jika rumput laut dipanen pada usia sekitar satu bulan, biasanya akan diperoleh perbandingan berat basah dan berat kering 8:1, dan jika dipanen pada usia dua bulan biasanya akan didapat perbandingan 6:1. Untuk jenis gracilaria biasanya diperoleh hasil panen sekitar kg rumput laut kering per hektar. Panen rumput laut sebaiknya dilakukan pada pagi hari agar penjemuran langsung bisa dilakukan. Hindari panen pada saat hujan karena akan menurunkan kualitas rumput laut Penanganan pasca panen 3.3.1Pencucian Rumput laut yang diperoleh sebaiknya dicuci air laut untuk menghilangkan kotoran yang melekat seperti kayu, ranting, sampah dan lainnya. 102

113 3.3.2 Pengeringan dan sortasi Gambar Pengeringan rumput laut (Sumber;Karnaed Nafed. 2011) Dalam proses pengeringan rumput laut, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan. Antara lain; 1. Rumput laut dapat dikeringkan di pematang tambak, pinggir pantai atau di lahan khusus untuk pengeringan 2. Pastikan tempat pengeringan bersih dan berikan alas seperti jaring, anyaman bambu dan bahan lainnya sehingga rumput laut yang dikeringkan tidak kontak langsung dengan tanah (pematang). 3. Jagalah lokasi pengeringan dari binatang ternak 4. Selama musim hujan, tempat pengeringan harus dalam kondisi tertutup untuk mencegah rumput laut terkena hujan, rumput laut bisa ditiriskan dengan ketebalan 5-10 cm dan angin-anginkan untuk mempercepat proses pengeringan ketika musim hujan. Penjemuran dilakukan 1,5-2 hari. 5. Pembalikan rumput laut yang dijemur perlu dilakukan supaya pengeringan merata. 6. Pada malam hari untuk menghindari rumput laut terkena air hujan maka rumput laut digulung dan disimpan. Penjemuran diteruskan pada hari berikutnya. 103

114 Gambar Pelepasan rumput laut dari tali pengikat-sortasi (Sumber;Karnaed Nafed. 2011) 7. Ketika rumput laut kering, akan ada butirbutir garam. Bersihkan butir-butir garam selama proses pengeringan dengan cara dikibaskan di atas saringan. Tingkat kekeringan rumput laut yang diharapkan pada hasil akhir pengeringan adalah 13-15% sehingga pada saat pengepakan dan pengiriman lebih mudah. 8. Jika tingkat kekeringan rumput laut yang dijual pada pedagang lebih dari 15 %, maka pedagang yang memiliki gudang akan melakukan pengeringan kembali selama 1-2 hari untuk mencapai tingkat kekeringan %. Tingkat kekeringan tersebut biasanya 7 ton basah berbanding 1 ton panen kering, sedangkan kering tambak dengan kadar air18 % rasionya 10 : 1 (10 ton basah menjadi 1 ton kering). 9. Tingkat kekeringan (13-15 % ) diindikasikan dengan meremas Gracilaria kering dengan tangan. Jika tidak terasa lengket dan lemas, maka tingkat kekeringan sudah memenuhi persyaratan. 10. Rumput laut yang sudah kering dipisahkan kadar garamnya dengan melakukan sortir manual atau dengan pengayak untuk menghilangkan atau menurunkan kadar kotoran dan benda asing. Kualitas rumput laut kering yang baik memiliki kadar kandungan kotoran sebesar 2-4 %. 104

115 3.3.3 Pengemasan Rumput laut yang telah dipanen dan dikeringkan, telah melawati proses awal penanganan pasca panen yang selanjunya akan dikirim ke pabrik yang akan mengolahnya menjadi produk industri maupun produk akhir yang siap untuk dikonsumsi. Untuk memudahkan proses pengangkutan, langkah selanjutnya adalah pengemasan rumput laut kering, dengan cara sebagai berikut; 1. Rumput laut kering dapat dipress manual dengan tangan dan dikemas dalam karung dengan berat kg/karung atau dikemas dengan mesin press dengan ukuran berat Gracilaria 50, 75 dan 100 kg. Hal ini disesuaikan dengan permintaan dari pembeli. 2. Simpan rumput laut di gudang dan pastikan gudang terjaga kebersihan dan kekeringannya serta sirkulasi udara yang baik. 3. Pastikan atap dan ventilasi gudang tidak bocor ketika hujan serta tidak ada celah untuk binatang masuk ke lokasi gudang Gambar a) Pengepakan dengan pres manual. b) Penyimpanan rumput laut yang telah dikemas digudang (Sumber Tim Perikanan WWF-Indonesia. 2014) Sirkulasi udara pada saat proses pengemasan harus diperhatikan, hal ini disebabkan apabila sirkulasi udara dalam ruangan dan kemasan tidak baik, maka akan terjadi proses fermentasi, rumput laut menjadi apek dan timbul kapang/jamur. Yang akibatnya akan menurunkan mutu rumput laut 3.4 Rangkuman Rumput laut memerlukan tempat menempel untuk menunjang kehidupannya. Di alam tempat menempel ini bisa berupa karang mati, cangkang moluska, dan bisa juga berupa pasir dan lumpur. Selain itu, rumput laut sangat membutuhkan sinar matahari 105

116 untuk melangsungkan proses fotosintesa. Banyaknya sinar matahari ini sangat dipengaruhi oleh kecerahan air laut. Supaya kebutuhan sinar matahari tersedia dalam jumlah yang optimal maka harus diatur kedalaman dalam membudidayakannya. Budidaya rumput laut dapat dilakukan di laut lepas maupun di tambak, dengan memperhatikan media penanaman rumput laut agar kualitas dan kuantitas yang diperoleh sesuai. Dalam proses budidaya rumput laut, hal yang paling penting diperhatikan adalah pengikatan bibit pada medianya serta perawatan rumput laut yang telah dibudidayakan agar terhindar dari hama penyakit. Pemanenan rumput laut dilakukan setelah 6-8 minggu setelah penanaman agar kualitas agar dan kekentalan gel sesuai dengan standar mutu yang telah ditetapkan. Cara pemanenan rumput laut dilakukan dengan mengangkatnya dari media kemudian melepaskannya dari talii pengikat menggunakan gunting. Setelah pemanenan dilakukan, proses selanjutnya adalah pengeringan. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air dan kandungan garam yang terdapat pada rumput laut. Umumnya 10 Kg rumput laut basah yang telah dipanen akan menghasilkan 1 Kg rumput laut yang telah dikeringkan. 106

117 3.5 Latihan A. Essai Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar. 1. Bagaimana cara mengetahui secara manual tingkat kekeringan rumput laut sesuai dengan standar? 2. Apa tujuan ilakukannya sortasi pada rumput laut? 3. Pada umur berapa rumput laut sebaiknya dilakukan pemanenan, mengapa demikian? 4. Jelaskan dampak jika rumput laut dipanen tidak sesuai dengan waktunya? 5. Jelaskan cara penjemuran rumput laut yang baik? B. Pilihan Pilih jawaban yang benar dengan cara melingkari atau menggaris sekali B jika pernyataan benar dan S jika pernyataan salah. Jika Bapak/Ibu melakukan penggantian jawaban maka jawab yang salah diberi tanda silang 1. Kecerahan air sebagai media tanam rumput laut sangat berpengaruh terhadap B S banyaknya jumlah matahari yang akan diterima oleh rumput laut saat budidaya. Dimana hal ini sangat erat kaitannya dengan proses fotosintesis 2. Metode tali gantung, metode lepas dasar, metode rakit, metode tebar B S merupakan metode penanaman rumput laut yang dapat digunakan pada tambak 3. Rumput laut jenis Euchema sp dibudidayakan di tambak dan rumput laut B S jenis Gracilia dibudidayakan di laut lepas 4. Jarak antar tali rumpun yang dipasang pada tali bentang antara cm B S 5. Rumput laut dipanen saat berumur satu bulan tiga minggu B S 6. Jika rumput laut dipanen pada usia sekitar satu bulan, biasanya akan B S diperoleh perbandingan berat basah dan berat kering 10:1 7. jika dipanen pada usia dua bulan biasanya akan didapat perbandingan 6:1 B S 8. Tingkat kekeringan rumput laut yang diharapkan pada hasil akhir B S pengeringan adalah 10-20% sehingga pada saat pengepakan dan pengiriman lebih mudah 9. Sirkulasi udara pada saat proses pengemasan harus diperhatikan, agar proses B S 107

118 fermentasi terjadi dan memperbaiki mutu rumput laut 10. Temperatur ideal bagi pertumbuhan rumput laut adalah berkisar C B S 108

119 IV. MESIN DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN RUMPUT LAUT Rumput laut sebagai salah satu komoditi unggulan perikanan, banyak diolah menjadi berbagai macam produk yang dibutuhkan oleh masyarakat baik itu produk pangan maupun nonpangan. Pengolahan rumput laut dikenal dalam dua bentuk jenis produk olahan yaitu produk industri dan produk konsumsi. Produk industri merupakan pengolahan rumput laut menjadi produk setengah jadi, yang peruntukannya untuk industri yang akan mengolahnya menjadi produk akhir yang siap pakai oleh konsumen dengan maksud untuk dijual kembali. Sedangkan produk konsumsi merupakan peroduk jadi yang siap digunakan oleh konsumen akhir atau rumah tangga dengan maksud tidak untuk dibisniskan atau dijual lagi. Berdasarkan defenisi tersebut penggunaan peralatan dan bahan tambahan dalam proses pegolahan rumput laut berbeda-beda untuk setiap jenis produk olahan. Pada bab ini mesin dan teknologi pengolahan yang akan dibahas adalah mesin dan teknologi pengolahan rumput laut untuk produk industri yaitu ATCC (Alkali treatment cottoni chip). Penggunaan teknologi dan proses pengolahan yang akan digunakan, harus diketahui terperinci sehingga mesin, peralatan dan bahan tambahan teridentifikasi dengan detail. Adapun teknologi proses pengolahannya sebagi berikut; 4.1. Teknologi pengolahan rumput laut ATCC (Alkali treatment cottoni chip) Pengolahan ATCC mengunakan bahan baku utama rumput laut jenis cottoni, dimana ciri fisik Eucheuma cottonii adalah mempunyai thallus silindris, permukaan licin, cartilogeneus. Keadaan warna tidak selalu tetap, kadang-kadang berwarna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah. Perubahan warna sering terjadi hanya karena faktor lingkungan. Kejadian ini merupakan suatu proses adaptasi kromatik yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan berbagai kualitas pencahayaan. Penampakan thalli bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai kompleks. Duri-duri pada thallus runcing memanjang, agak jarang-jarang dan tidak bersusun melingkari thallus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang-batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal (pangkal). Tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (Atmadja 1996). 109

120 Rumput laut Euchema cottoni merupakan jenis rumput laut Rhodophyceae (rumput laut merah), Cottoni juga dikenal dengan Kappaphycus alvarezii karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa-karaginan. Untuk memperoleh karaginan yang dimiliki cottoni maka pengolahan dilakukan menggunakan alkali. Proses pengolahan rumput laut menjadi ATCC pada prinsipnya sangat sederhana, yaitu dengan merebusnya dalam larutan KOH pada suhu 85oC selama 2-3 jam. Rumput laut kemudian dinetralkan kembali dengan pencucian berulang-ulang, setelah itu dipotong-potong dan dikeringkan sehingga diperoleh ATC yang berbentuk chips. Perebusan rumput laut dalam larutan alkali dimaksudkan untuk meningkatkan titik leleh karaginan di atas suhu pemasaknya sehingga tidak mudah larut menjadi pasta, dan untuk meningkatkan kekuatan gel dari karaginan tersebut. Selain digunakan sebagai bahan baku untuk pengolahan karaginan murni, ATC juga diproses lebih lanjut sebagai bahan pengikat dan penstabil dalam industri pakan ternak untuk pasar Eropa, Amerika, dan Asia Pasifik (BRKP 2003 diacu dalam Sukri 2006). ATCC digunakan sebagai bahan baku pembuatan karaginan murni (refined carrageenan), yang diminati industri-industri pengolah di Eropa, Amerika dan Asia Pasifik, karena dapat diproses lebih lanjut sebagai pembentuk gel, penstabil dan pengatur keseimbangan dalam industri non pangan terutama makanan ternak. Proses alkalinisasi pada pengolahan ATC, merupakan proses perlakuan basa yang bertujuan mengubah residu prekursor dengan menghilangkan beberapa kelompok sulfat dari molekul dan meningkatkan kekuatan gel. Proses alkalinisasi yang efektif akan menghasilkan ATC dengan rendemen dan kekuatan gel yang maksimal. Variabel yang mempengaruhi proses alkalinisasi, di antaranya konsentrasi alkali, suhu dan waktu proses (Mc Hugh, 2003).Proses pengolahan ATCC dapat dilihat dalam flowchart dibawah; Pengolahan Cottoni menjadi ATCC dimulai dengan melakukan sortasi. Tujuan dilakukannya sortasi untuk membersihkan rumput laut yang akan diproses dari kotoran dan benda-benda selain rumpuut laut seperti potongan kayu, tali, plastik dan lainnya. Secara detail proses pengolahan Cottoni menjadi ATCC sebagai berikut; 1. Proses setelah dilakukan sortasi yaitu perendaman selama jam, dengan menambahkan KOH hingga ph air rendaman mencapai ph Tujuan dilakukannya proses perendaman menggunakan KOH agar rantai polisakarida yang terdapat pada bahagian luar Cottoni terbuka dan karaginan rumput laut dapat terbentuk. 110

121 2. Setelah karaginan rumput laut terbentuk saat perendaman, proses selanjutnya adalah ekstraksi rumput laut menggunakan tambahan KOH hingga mencapai ph pada suhu C selama 1 jam. Ekstraksi dilakukan sebagai proses lanjutan dimana karaginan yang mulai terbentuk saat perendaman disempurnakan pembentukannya saat proses ekstraksi. Proses ini menjadi proses yang penting pengolahan Cottoni menjadi ATCC karena proses inilah karaginan rumput laut diperoleh. 3. Bleacing rumput laut cottoni menggunakan bahan tambahan CaCO sehingga diperoleh rumput laut yang bersih dan putih. Untuk memperoleh rumput laut yang bersih dan terbebas dari bahan tambahan yang digunakan, dilakukan proses pembilasan sebanyak tiga kali. Pembilasan juga dimaksudkan untuk mendinginkan rumput laut setelah melalui proses pemanasan agar karaginan dapat terbentuk sempurna. 4. Proses selanjutnya setelah pembilasan yaitu pengeringan rumput laut diruang pengering. Pengeringan dilakukan hingga diperoleh rumput laut dengan kadar air mencapai 15%, yang ditandai dengan rumput laut yang dikeringkan dapat dipatah menggunakan tangan. Setelah diperoleh rumput laut kering, pemotongan (Chipping) dilakukan untuk memperkecil ukuran rumput laut. Pemotongan rumput laut dilakukan dengan ukuran 1-2 Cm, agar mempermudah proses pengemasan dan pengangkutan produk Perlakuan Alkali Dingin (Cold Alkali Treatment) Rumput laut jenis Eucheuma cottonii banyak diminta dalam bentuk kering alkali sebagai bahan baku untuk industri karaginan. Rumput laut yang telah mendapat proses alkali mempunyai mutu yang lebih baik dibandingkan dengan rumput laut kering biasa. Rumput laut ini diproses dengan cara perendaman rumput laut segar dalam larutan alkali. Perendaman dalam larutan alkali dimaksudkan untuk meningkatkan kekuatan gel pikokoloid yang diperoleh (Suryaningrum, 2011). Proses alkali dingin bertujuan untuk mendapatkan bahan baku yang lebih baik dan lebih tahan dalam penyimpanan. Proses ini dilakukan dengan merendam rumput laut Eucheuma sp. dalam larutan alkali dengan konsentrasi tertentu pada suhu kamar tanpa pemanasan. Untuk merendam Eucheuma spinosum menggunakan alkali NaOH, sedangkan untuk Eucheuma cottonii menggunakan alkali KOH (Anggadiredja et al., 2009). 111

122 Prosesnya disebut alkali dingin dan rumput laut yang telah mendapatkan proses perendaman dalam larutan alkali ini disebut dengan Alkali Treated Seaweed. Perendaman dilakukan segera setelah rumput laut dipanen dan dibersihkan. dengan menggunakan larutan KOH 1,5-3% dalam bak plastik atau bak semen selama 2 3 jam. Setelah proses perendaman selesai rumput laut kemudian dicuci dengan menggunakan air laut sampai netral, kemudian dijemur Produksi Karaginan Setengah Murni (semi-refined carrageenan/src) Proses produksi karaginan semirefine lebih banyak diaplikasikan pada rumput laut Eucheuma cottonii, meskipun ada juga permintaan pasar untuk SRC dari Eucheuma spinosum. Produk SRC ada yang berbentuk chips dan ada pula yang berbentuk tepung (flour). Proses produksi SRC chips dan tepung SRC sebagai berikut: a. SRC chips Proses produksi SRC chips pada intinya dilakukan melalui proses perlakuan alkali dalam kondisi panas yang disebut dengan proses alkali treatment atau proses alkali modification. Adapun tahapannya sebagai berikut (Anggadiredja et al., 2009). a. Proses perlakuan alkali: masak Eucheuma sp. dalam larutan alkali panas (KOH untuk Eucheuma cottonii dan NaOH untuk Eucheuma spinosum) pada temperatur 85oC selama 2-3 jam atau lebih, sambil sesekali diaduk. b. Netralisasi (pembersihan): cuci rumput laut yang telah melalui perlakuan alkali dengan air tawar hingga netral. c. Pemotongan (chopping): potong rumput laut yang sudah dibersihkan (netral) dengan ukuran 2-4 cm. d. Pengeringan (drying): keringkan potongan kecil rumput laut tersebut dengan cara dijemur di bawah panas matahari selama 1-2 hari atau menggunakan mesin/alat pengering. e. Pengemasan: kemas rumput laut bentuk chips tersebut dalam drum, kantong plastik, atau karton. b. Tepung SRC Proses tepung SRC merupakan kelanjutan produk SRC chips. Caranya dengan menghancurkan (grinding) produk chips menjadi tepung berukuran mesh (disesuaikan) dengan permintaan pasar. Namun, dalam proses produksi perlu memperhatikan beberapa hal, sebagai berikut (Anggadiredja et. al., 2009). 112

123 a. Produk SRC flour dapat digunakan dalam industri makanan/minuman (food grade) maupun industri lainnya (nonfood grade). b. Proses perlakuan alkali panas, baik konsentrasi alkali dan lamanya memasak, akan sangat menentukan apakah tepung SRC ditujukan untuk pangan atau nonpangan Produksi Karaginan Murni (refined carrageenan/rc) Selain semirefine, hasil olahan rumput laut karaginofit yaitu refine carrageenan atau karaginan murni. Proses produksi untuk mendapatkan karaginan murni melalui proses ekstrasksi karaginan dari rumput laut. Terdapat dua metode proses produksi karaginan, yaitu metode alkohol (alcohol method) dan metode tekan (pressing method). Kelarutan karaginan di dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya suhu, senyawa organik, garam yang larut dalam air, serta tipe karaginan itu sendiri. Derajat kekentalan karaginan dipengaruhi oleh konsentrasi, suhu, dan volume bahan lain yang larut dalam campuran tersebut. Kekentalan karaginan dalam membentuk gel dibedakan dari yang kuat sampai rapuh dengan tipe yang lembut dan elastis. Sedangkan teksturnya tersebut yakni tergantung dari jenis karaginan, konsentrasi, keberadaan ion-ion lain, keberadaan larutan lain, serta senyawa hidrokoloid yang tidak membentuk gel (Anggadireja dkk., 2006). Karakteristik daya larut karaginan juga dipengaruhi oleh bentuk garam dari gugus ester sulfatnya. Jenis sodium umumnya lebih mudah larut, sementara jenis potasium lebih sukar larut. Hal ini menyebabkan kappa karaginan dalam bentuk garam potasium lebih sulit larut dalam air dingin dan diperlukan panas untuk mengubahnya menjadi larutan, sedangkan dalam bentuk garam sodium lebih mudah larut. Lambda karaginan larut dalam air dan tidak tergantung jenis garamnya (Samsuar, 2006) Mesin pengolahan rumput laut Dari proses pengolahan Cottoni menjadi ATCC, mesin dan peralatan yang digunakan dapat diketahui. Beberapa mesin dan peralatan yang digunakan yaitu bak penampungan, mesin pemotongan, ruang pengering, keranjang pengangkutan, pompa air, crane, lori dorong, timbangan, mesin jahit karung Mesin pencuci rumput laut Pencucian rumput laut dimaksudkan untuk menghilangkan kotoran-kotoran baik itu berupa pasir, kerikil, garam, kapur, serta berabagi jenis kotoran lainnya. 113

124 Teknik dan cara pencucian berpengaruh terhadap mutu rumput laut yang dihasilkan, sehingga proses pencucian dilakukan dengan hati-hati. Saat pencucian tidak dilakukan dengan hati-hati dan sesuai dengan prosedur, kemungkinan terjadinya kerusakan, hilangnya kandungan penting rumput laut, menempelnya kotoran serta larutnya rumput laut bersama dengan air cucian. Pencucian rumput laut dilakukan pada saat rumput laut pada saat basah setelah di panen atau setelah dikeringkan, setelah dicuci bersih rumput laut dikeringkan hingga kadar air sekitar 20-25%. Untuk memperoleh mutu rumput laut kering yang baik, rumput laut dapat dicuci dengan larutan alkali (KOH atau NaOH), larutan kapur tohor dan dapat dicuci dengan air tawar yang sebelumnya dilakukan proses perendaman (Anggadiredja et al., 2006). Proses Pencucian Rumput Laut Air tawar (H2O) sering digunakan dalam pencucian rumput laut. Air yang akan digunakan harus memenuhi standar mutu air, yaitu kadar air yang diperbolehkan dalam zat yang akan digunakan yang dalam hal ini air yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau. Pencucian rumput laut dalam air biasanya dilakukan melalui perendaman terlebih dahulu. Penelitian Warkoyo (2007) dalam Setiawan (2011), proses pencucian rumput laut secara tradisional dilakukan setelah rumput laut dipetik dari alam. Rumput laut tersebut dibersihkan dari kotoran yang menempel secara manual tanpa menggunakan alat sampai berwarna putih yang kemudian dilakukan proses pengeringan dengan penjemuran di bawah sinar matahari. Proses pencucian dan pengeringan ini dilakukan beberapa kali sehingga diperoleh rumput laut yang bersih dan putih. Sementara untuk proses pencucian secara semi tradisional setelah proses pembersihan awal dicuci lagi supaya lebih bersih. Gambar Contoh Mesin pencuci rumput laut skala besar 114

125 (Sumber; Proses pencucian rumput untuk skala produksi besar (modern), pencucian dilakukan dengan mesin yang dibangkitkan dengan menggunakan bahan bakar bensin. Salah satu contoh mesin pencuci rumput laut menggunakan motor yang memiliki kekuatan 5,5-6,5 HP, sehingga kapasitas tampung dari rumput laut mencapai kg/jam. Mesin pencuci ini dapat mencuci rumput laut basah setelah panen ataupun mencuci rumput laut hasil cacahan. Pencucian sekaligus netralisasi rumput laut, dilengkapi sirip-sirip pengaduk, produktivitas tinggi dan material tabung keseluruhan berbahan stainless merupakan kelebihan yang datawarkan alat ini Mesin pencucian rumput laut hybrid Mesin pencuci dengan penggerak sistem hybrid merupakan penggabungan dari kedua sistem penggerak, yaitu sistem pedal dan sistem motor. Penggabungan mekanisme ini dimaksudkan dalam pengoperasian mesin ini dapat saling berbagi. Berbagi disini memiliki arti dapat dioperasikan sendiri-sendiri maupun dioperasikan secara kooperatif tanpa harus merubah kondisi mekanika mesin. Penggunaan sistem pencuci rumput laut menggunakan sistem penggerak motor dikhususkan untuk pencucian rumput laut basah maksimal dengan bobot 5 kg dan air maksimal 36 liter dari 110 liter total air yang dapat ditampung oleh drum statis (110 liter = ½ volume dari volume drum statis). Hal ini dikarenakan kekuatan torsi dari motor yang kurang besar ditambah lagi adanya 4 buah balok almunium yang terpasang di bagian dalam drum dinamis mempunyai luasan permukaan 2,5x50 cm yang berfungsi sebagai pengaduk air menambah beban. Jika menggunakan sistem pedal kisaran bobot rumput laut yang dapat ditampung sebesar kg dan air maksimal 110 liter. Pada penggunaan sistem hybrid volume air maksimal untuk pencucian dapat mencapai 90 liter. Lama pengoperasian untuk sistem hybrid ini dibatasi hanya untuk 30 menit. Hal ini dilakukan karena beban yang diputar melebihi batas normal dari spesifikasi motor AC sehingga lebih banyak menghasilkan energi panas daripada energi gerak (efesiensi motor AC berkurang). Energi panas yang berlebih ini dapat terasa pada bagian body luar dari motor AC. Saat pengoperasian sistem hybrid kayuhan pengguna/user terasa lebih ringan dan perputaran pada porosnya konstan jika di bandingkan dengan sistem pedal yang dilakukan sendiri. 115

126 Gambar Desain teknik mesin pencuci rumput laut berbasis teknologi hybrid (Sumber; Setiawan, 2011) Desain dari mesin pencuci rumput laut hybrid ini bersifat fleksibel, ramah lingkungan dan moveable, untuk ramah lingkungan dalam penelitian ini menggunakan sumber energi dari sistem solar panel. Sistem solar panel merupakan salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan batubara). Sistem solar panel termasuk salah satu energi terbarukan yang ramah lingkungan berbeda dengan minyak dan batubara yang merupakan energi tak terbarukan yang dapat membuat polusi. Jika melihat dari karakteristik mesin pencuci rumput laut yang dalam pengoperasiannya memakai sumber energi yang berasal dari sistem solar panel dan sistem pedal yang digerakan oleh tenaga manusia dan ramah lingkungan, mesin ini bisa dikategorikan sebagai green technology. Energi surya yang ditangkap oleh solar panel akan dirubah menjadi energi listrik yang searah (DC). Pada penelitian ini solar panel yang digunakan memiliki daya keluaran maksimum 100 Wattpeak hasil penggabungan secara paralel dari dua buah solar panel 50 Wattpeak atau dengan dengan kata lain solar panel ini akan menghasilkan daya maksimum 100 Watt perjamnya. 116

127 Gambar Bentuk mesin pencuci rumput laut berbasis teknologi hybrid (Sumber; Setiawan, 2011) Daya yang dihasilkan oleh solar panel akan diproses oleh controller agar tegangan masukan yang berasal dari solar panel stabil. Selain sebagai penstabil tegangan controller juga berfungsi sebagai pengatur pengisian pada baterai sehingga daya yang masuk dari solar panel menuju baterai akan stabil dan tidak menyebabkan kerusakan pada aki pada saat pengisian. Biasanya tegangan yang dihasilkan solar panel berkisar Volt, sehingga jika tanpa melalui controler baterai akan over-charge sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada baterai. Baterai yang dipakai adalah jenis aki kering dengan spesifikasi 12 Volt, dan 65 Ampere hour (Ah). Penempatan baterai pada mesin pencuci rumput ditempatkan pada bagian bawah dari kerangka pengangkut dan posisi tepat dibawah drum statis (wadah) Keluaran daya pada baterai berupa tegangan DC atau tegangan searah sedangkan pada motor yang digunakan menggunakan tegangan AC atau tegangan bolak-balik. Oleh karena itu pada penelitian ini digunakan inverter agar dapat merubah tegangan DC menjadi tegangan AC, sehingga dapat menggerakan motor listrik. Bagian kerangka pengangkut terdapat 2 drum plastik berbeda ukuran yang digunakan sebagai wadah dalam sistem pencucian. Satu drum yang ukurannya lebih besar (warna biru, diameter 60 cm dan panjang 95 cm) bersifat statis yang berfungsi untuk menampung air dengan jumlah maksimum 50 % dari kapasitas drum yang dilengkapi kran outlet air, sedangkan drum yang ukurannya lebih kecil (berwarna hitam, diameter 50 cm dan panjang 75 cm) ditempatkan didalam drum yang ukurannya lebih besar (Gambar 2.16). Drum tersebut bersifat dinamis yang bergerak memutar 117

128 pada porosnya setelah mendapat daya dari sistem pedal dan sistem motor AC menggunakan sistem transmisi rantai. Gambar Wadah pencuci rumput laut,drum statis berwarna biru,drum dinamis berwarna hitam. (Sumber; Setiawan, 2011) Bagian drum dinamis dibuat berlubang-lubang (Gambar 2.17) dan dipasang palang sejajar sebanyak 4 palang dengan luas penampang 2,5x50 (cm) yang memungkinkan terjadinya pengadukan yang merata untuk rumput laut yang dimasukkan ke dalamnya. Tempat memasukkan rumput laut (loading) terdapat pada bagian atas. Rancangan pencuci rumput laut ini dapat dipindah atau bersifat mobile Bak pencucian rumput laut Pencucian rumput laut untuk skala industri dilakukan dalam bak, yang dikenal dengan istilah bak pencucian dan perendaman rumput laut. Pencucian rumput laut untuk skala industri sebagimana yang telah dijelaskan pada bagian teknologi pengolahan rumput laut dilakukan dua kali. Pencucian dilakukan sebelum pemasakan dan setelah pemasakan, dimana pencucian dan perendaman sebelum pemasakan bertujuan untuk menetralkan dan menghilangkan kotoran-kotoran pada rumput laut yang telah disortasi. 118

129 Gambar Bak mesin pencucian rumput laut (Sumber; Proses dilakukan dengan cara rumput laut hasil sortasi dimasukkan ke dalam keranjang besi. Setelah itu, bahan baku diangkat dengan hois ke dalam bak yang berisi air. Bahan baku tersebut direndam dalam bak berisi air selama 10 menit. Setelah perendaman selama 10 menit kemudian bahan baku diangkat dan dicelupkan beberapa kali, agar kotoran yang menempel pada bahan baku terikut dalam air. Proses pencucian dan perendaman dilakukan selama 10 menit dan dilakukan 4 kali setelah pemasakan, untuk menghilangkan kandungan bahan tambahan yang digunakan selama pemasakan. Pencucian yang dilakukan sebanyak empat kali, tidak sama untuk setiap prosesnya. Jumlah pencucian tergantung dari kualitas bahan baku kotor atau tidak. Bak tempat pencucian bahan baku dilengkapi dengan saluran pembuangan sehingga air hasil pencucian terbuang setelah digunakan. Sedangkan tujuan selama 10 menit bertujuan agar material material yang terikut dapat larut dalam air sehingga terpisah dari rumput laut tersebut. Selain itu, perendaman selama 10 menit bertujuan agar rumput laut tersebut melunak sebelum dilakukan pemasakan. 119

130 4.2. Mesin pencacah rumput laut Mesin pencacah rumput laut mempunyai 2 kecepatan, diantaranya yaitu: pulley 2 inchi dan pulley 4 inchi dengan kecepatan motor listrik 1400 rpm yang bertujuan untuk mengatur kecepatan putar poros yang digunakan sebagai motor penyalur transmisi. Dalam mekanisme mesin pencacah rumput laut di ketahui komponen-komponen utama apa saja yang dibutuhkan adalah motor listrik, pulley, v-belt transmisi menggunakan sabuk V (V-belt) dan untuk casing atau body menggunakan stainless steel dengan ketebalan 3 mm. Alur kerja mesin pencacah rumput laut ditunjukkan pada Gambar Gambar Alur Kerja Mesin Pencacah rumput laut (Sumber; Marita, 2015) Mesin pencacah rumput laut akan berkerja ketika motor dialiri listrik. Setelah motor listrik dihidupkan, maka putaran dari motor listrik tersebut akan memutar pulley dan sabuk transmisi yang akan menggerakkan pulley pada mesin yang mengakibatkan poros mesin berputar. Poros tersebut akan memutarkan pisau pencacah yang terpasang pada poros sehingga pisau pencacah akan berputar kencang. Dengan mekanisme seperti itu, maka rumput laut yang dimasukan kedalam mesin pencacah akan terpotong kecil-kecil sesuai dengan mesin pencacah yang telah di desain. Setelah rumput laut dicacah maka rumput laut akan keluar melalaui lubang keluaran yang ada pada alat pencacah untuk selanjutnya dikemas dalam bentuk butiran dengan ukuran berkisar 2-15 mm. Untuk lebih jelas mengenai komponen dari mesin pencacah rumput laut dapat dilihat pada gambar

131 Keterangan: 1. Drum 2. Hopper pengeluaran (input) 3. Poros 4. Pulley yang digerakkan 5. Hopper pengeluaran (output) 6. Rangka 7. V-belt 8. Pulley penggerak 9. Motor listrik 10. Pisau pencacah 11. Kipas Pelontar Gambar Kompenen mesin pencacah rumput laut (Sumber;Pradana, 2015) Komponen-komponen dari mesin pencacah dapat dilihat pada Gambar Secara detail fungsi, ukuran dan jenisnya dijelaskan seagai berikut; 1. Drum Berfungsi sebagai penampung rumput laut yang akan dicacah 121

132 Gambar Drum (Sumber;Pradana, 2015) 2. Penampang Masuk/Hopper Input Fungsi dari bak penampang pada mesin ini adalah sebagai penampung masuknya rumput laut yang akan dicacah, pada Mesin Pencacah Rumput Laut ini bak penampang di desain berbentuk tabung yang bertujuan untuk menampung rumput laut yang akan dicacah sehingga rumput laut akan tercacah sempurna. Gambar Hopper Input (Sumber;Pradana, 2015) 122

133 3. Poros Komponen ini berfungsi untuk memutar pisau pada saat proses pencacahan. Poros ini diputar oleh motor listrik melalui perantara vbelt. Gambar Poros (Sumber;Pradana, 2015) 4. Pulley Pulley dapat digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros satu ke poros yang lain melalui sistem transmisi penggerak berupa flat belt, V-belt. Ukuran pulley yang digunakan adalah diameter mm untuk pulley motor dan diameter mm untuk pulley poros. Gambar Pulley (Sumber;Pradana, 2015) 5. Hoppet Output dicacah. Komponen ini berfungsi sebagai saluran pembuangan keluar dari rumput laut setelah 123

134 Gambar Hopper Output (Sumber: Pradana, 2015) 6. Pisau Komponen ini berguna untuk mencacah rumput laut yang telah masuk dari bak penampang (Hopper) yang terdiri dari pisau pencacah, pisau tetap dan pisau pelontar. Pada tahap ini kecepatan dari putaran pisau sangat menentukan hasil dari pencacahan rumput lau, Mata pisau yang digunakan merupakan besi plat stainless yang didesain menyatuh dengan besi as yang dialasi dengan bearing jenis pillow block t. Gambar Pisau Pencacah (Sumber: Pradana, 2015) 124

135 7. Sabuk/V-belt Sabuk adalah belt yang terbuat dari karet dan mempunyai penampung trapesium. Tenunan, teteron dan semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Gambar Sabuk/V-belt (Sumber: Pradana, 2015) Cara Kerja Mesin Pencacah rumput laut Gambar Gambar mesin pencacah rumput laut (Sumber: Gambar menunjukan mesin pencacah rumput laut yang menggunakan tenaga penggerak dynamo listrik dengan kapasitas 5,5 HP dengan tegangan 220 volt dan dapat juga diganti dengan mesin bertenaga bahan bakar bensin, tergantung dari tempat atau lokasi produksi. Untuk materai body mesin cooper menggunakan besi plat stainless dengan tujuan menghindari korosi dan menjaga rumput laut tetap steril sedangkan untuk material rangka dapat menggunakan besi siku atau hollow. adapun prinsip kerja mesin chooper adalah 125

136 Tenaga putar yang dihasilkan oleh dynamo motor diteruskan ke puli (pulley) melalui vanbelt v untuk memutar dua mata pisau pada mesin chooper dengan diperantai roda gear. Mesin ini mempunyai sistem transmisi tunggal yang berupa sepasang pulley dengan perantara v-belt. Saat motor listrik dinyalakan, maka putaran motor listrik akan langsung ditransmisikan ke pulley 1 yang dipasang seporos dengan motor listrik. Dari pulley 1, putaran akan langsung ditrasmisikan ke pulley 2 melalui perantara v-belt, kemudian pulley 2 berputar, maka poros yang berhubungan dengan pulley akan berputar sekaligus memutar pisau pencacah. Setelah pisau pencacah berputar, maka pisau tetap/pisau diam akan meratakan hasil pencacahan tersebut sehingga pencacahan rumput laut secara terus menerus akan mendapatkan bentuk butiran. Selanjutnya hasil pencacahan rumput laut dilontarkan oleh pisau pelontar yang dipasang seporos dengan pisau pencacah agar masuk kedalam hopper pengeluaran Pengering Rumput Laut Pengeringan didefinisikan sebagai hilangnya air melalui proses evaporasi, baik dari bahan pangan yang berbentuk cair ataupun padat yang bertujuan agar menghasilkan produk dengan kadar air rendah (Berk, 2009). Pengeringan pangan juga berarti pemindahan panas dengan sengaja dari bahan pangan sehingga penguapan air dapat terjadi dengan memberikan panas laten penguapan (Nasution, 1982). Pengeringan merupakan metode pengawetan pangan dengan cara pengurangan kadar air dari bahan pangan sehingga daya simpan menjadi lebih panjang. Perpanjangan daya simpan terjadi karena aktivitas mikroorganisme dan enzim menurun sebagai akibat dari air yang dibutuhkan untuk aktivitasnya tidak cukup. Prinsip proses pengeringan adalah proses terjadinya pindah panas dari alat pengering dan difusi air (pindah massa) dari bahan yang dikeringkan. Pindah massa air tersebut memerlukan perubahan fase air dari cair menjadi uap atau dari beku menjadi uap (pada pengeringan beku) (Estiasih dan Ahmadi, 2009). Perubahan fase air dapat dicapai dengan beberapa metode berikut ini (Estiasih dan Ahmadi, 2009): 1. Konduksi dengan cara kontak dengan plat panas seperti pada oven pengering. 2. Konveksi dari udara panas seperti pada pengering kabinet (cabinet dryer). 3. Radiasi sinar inframerah. 4. Energi gelombang mikro seperti pada microwave. Pemilihan jenis pengeringan yang sesuai untuk suatu produk pangan ditentukan oleh kualitas produk akhir yang diinginkan, sifat bahan pangan yang dikeringkan, dan biaya 126

137 produksi atau pertimbangan ekonomi. Jenis-jenis pengeringan meliputi penjemuran, pengeringan matahari, pengeringan udara panas, pengeringan kabinet, pengeringan terowongan, pengeringan ban berjalan, pengeringan semprot, pengeringan drum, pengeringan vakum, pengeringan beku, pengeringan gelombang mikro dan vakum gelombang mikro, serta pembekuan pengeringan (Estiasih dan Ahmadi, 2009). Penjemuran dengan menggunakan para-para dilakukan dengan cara menyiapkan dan membersihkan para-para dari kotoran. Kemudian meletakkan rumput laut di atas para-para secara merata, usahakan ketebalan tumpukan rumput laut sama Ketebalan yang disarankan maksimal 10 cm. Agar kering merata, rumput laut juga harus dibolak-balik sambil membersihkan kotoran yang masih melekat. Pada cuaca cerah pengeringan berlangsung 2-3 hari. Pada malam hari atau waktu hujan, rumput laut tersebut harus dikumpulkan di tempat teduh atau ditutup ditempat penjemuran dengan menggunakan terpal. Gambar Para-para pengeringan rumput laut (Sumber: Pengeringan rumput laut yang telah diolah maupun hasil panen, juga dilakukan pada lantai jemur. Pengeringan dilakukan beberapa jam tergantung cuaca matahari. Apabila cuaca terik maka pengeringan hanya dilakukan 7 9 jam, namun apabila kurang terik maka biasanya dilakukan hingga 2 hari untuk mencapai kadar air yang diinginkan. Gambar Pengeringan rumput laut menggunakan media lantai jemur (Sumber; Eriana, 2015) 127

138 Pengeringan rumput laut juga dapat dilakukan dengan bantuan tenaga listrik, maupun kombinasi dengan keduanya. Salah satu pengeringan rumput laut yang banyak dikembangkan yaitu penggunaan efek rumah kaca. Desain ruang pengering menggunakan efek rumah kaca dengan tipe pengeringan satu lantai. Ruang pengering dibuat dari bahan arcrylyc transparan. Arcrylyc transparan dipilih karena mampu mentransmisikan cahaya berkisar 92-95% dengan transmisi panas sebesar 63-68% (Nelson 1978). Instrumen pengering rumput laut ini terdapat penambahan seperti heater lamp, exhaust fan, dan solar sel. Heater lamp digunakan untuk membantu proses pengeringan pada malam hari, exhaust fan digunakan untuk mengeluarkan uap hasil penguapan, dan solar sel sebagai sumber daya exhaust fan dan heater lamp. Bagian bawah ruang pengering terdapat saluran udara yang berasal dari exhaust fan bertujuan memasukan udara kering kedalam ruang pengering sehingga membantu proses pengeringan. Gambar Instrumen pengering rumput laut (Sumber: Kamil, 2015) 128

139 Pengeringan rumput laut juga dapat dilakukan dengan menggunakan ruang pengering yang didesain khusus untuk menyerap panas matahari, seperti ruangan yang berbahan polykarbonat. Ruangan ini disertai rak nampan stainless tempat menjemur rumput laut untuk meletakan rumput laut yang sudah diproses alkali dan dilengkapi kipas dan exhaust untuk menjaga suhu ruang Gambar Ruang pengering dan rak pengering (Sumber; PTP 2012) 129

140 4.2.4 Crane Mesin crane (Hoist Crane) adalah salah satu dari jenis pesawat angkat yang banyak dipakai sebagai alat pengangkat dan pengangkut pada daerah-daerah industri, pabrik, maupun bengkel. Pesawat angkat ini dilengkapi dengan roda dan lintasan rel agar dapat bergerak maju dan mundur sebagai penunjang proses kerjanya. Crane Hoist digunakan dalam proses pengangkatan muatan dengan berat ringan hingga muatan dengan berat medium. Crane Hoist biasa digunakan untuk pengangkatan dan pengangkutan muatan di dalam ruangan. Letak Crane Hoist berada di atas, dekat dengan atap ruangan. Gambar Hoist crane (Sumber: Berbeda dengan jenis pesawat angkat yang digunakan di daerah terbuka yang struktur rangka memiliki penopang yang berdiri tegak di tanah, pesawat angkat jenis ini penopangnya adalah sisi kiri dan sisi kanan dari bangunan itu sendiri. Pada Crane Hoist terdapat beberapa komponen utama yang mendukung operasi kerja dari Crane Hoist tersebut. Hoist katrol yang dioperasikan secara tombol otomatis untuk memindahkan, mengangkat rumput laut dalam bronjong dari tangki satu ke tangki yang lain. Komponenkomponen utama yang terdapat pada Crane Hoist adalah sebagai berikut (United Ropeworks, 1970): a. Motor listrik adalah salah satu komponen Crane Hoist yang berfungsi sebagai penggerak dari Crane Hoist. b. Rem Motor utama merupakan bagian dari sistem motor pada Crane Hoist. c. Kotak terminal/sirkuit listrik adalah Gambar Hoist (Sumber; PTP 2012) sitem elektrik pada Crane Hoist. 130

141 a. Drum adalah tempat lilitan tali kawat baja pada Crane Hoist. b. Rem drum adalah bagian dari sistem kerja drum. Rem drum berfungsi untuk menahan gerak drum supaya berhenti ketika Crane Hoist berhenti beroperasi. c. Pengarah tali adalah bagian utama Crane Hoist untuk mengarahkan gerak tali kawat baja pada Crane Hoist. d. Electric Hoist sebagai pengatur gerakan Crane Hoist. e. Tali kawat baja sebagai komponen pengangkat muatan Tungku Pemasakan Pemasakan rumput laut bertujuan untuk mengkestrak karaginan yang terdapat didalam rumput laut. Proses ekstraksi ini dilakukan selama 1jam menggunkan bahan tambahan KOH dengan suhu C. Pengontrolan suhu pemasakan dilakukan menggunakan alat pengukur suhu, baik secara manual maupun otomatis yang terdapat pada tungku pemasakan rumput laut. Gambar Tungku pemasakan rumput laut Tungku pemasakan rumput laut terbuat dari bahan steanliss berbentuk silinder dengan kapasitas ukuran Kg untuk skala industri. Bahan bakar yang digunakan dalam pemasakan terdiri dari bahan bakar solar, gas maupun listrik Mesin pengolah rumput laut dengan sistem boiler 131

142 Pengolahan rumput laut menjadi produk industri seperti ATC dan SRC, dilakukan dengan teknik pengolahan yang sederhana dan terinteraksi satu sama lainnya. Salah satu teknik pengelahan produk industri rumput laut yang saat ini banyak dikembangkan yaitu pengggunan boiler. Proses pengolahn rumput laut menggunakan boiler, memanfaatkan uap panas yang dihasilkan dari pemanasan air melalui sistem pembakaran bahan. Steam boiler merupakan bejana tertutup yang memiliki keuntungan mampu bekerja dengan tekanan yang tinggi, memeiliki kapasitas yang besar dengan berat boiler lebih ringan, sistem pengoprasian singkat. Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem. Gambar Mesin pengolahan rumput laut dengan sistem boiler Pengolahan rumput laut menggunakan sistem boiler terdiri dari beberapa bagian yang saling berkesinambungan. Bagian-bagian tersebut yaitu a. Boiler Boiler berfungsi sebagai penghasil uap untuk memanasi seaweed reaktor. Boiler ini sudah dilengkapi kontrol valve otomatis sehingga ketika tekanan berlebih akan mati. 132 Gambar Boiler (Sumber; PTP 2012)

143 Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah (low pressure/lp), dan tekanan-temperatur tinggi (high pressure/hp). Boiler/ketel uap pada dasarnya terdiri dari bumbung (drum) yang tertutup pada ujung pangkalnya dan dalam perkembangannya dilengkapi dengan pipa api maupun pipa air. b. Hot Piping Instalation Hot Piping Instalation merupakan instalasi pipa panas sch 40 seamless untuk menghubungkan boiler dengan seaweed reactor sehingga uap dapat didistribusikan ke seaweed reaktor, dilengkapi katub pengaman dan control tekanan serta header pembagi tekanan. Gambar Hot Piping Instalation (Sumber: PTP 2102) c. Rot blower + cold water piping Rot blower + cold merupakan water piping ( pipa instalasi dan pompa pengaduk untuk mengaduk air pada tangki air dan rumput laut pada tangki. dengan tenaga angin yang dioperasikan dengan tombol) 133

144 Gambar Rot blower + cold (Sumber; PTP 2012) d. Water Softener + Waterpump Water softener +waterpump merupakan unit pengelolaan air yang berfungsi untuk menyaring dan membersihkan kotoran, filter dan unit chemical pengurai air) Gambar Water softener +waterpump (Sumber; PTP 2012) e. Seaweed reactor Seweed reactor merupakan tangki stainless ber coil double jacket untuk memasak rumput laut dengan larutan alakali yang dikontrol secara otomatis sehingga terjaga suhu derajat celcius. 134

145 Gambar Seweed reactor (Sumber; PTP 2012) f. Steel Chamber Steel chamber merupakan tangki perendaman, pencucian untuk membersihkan rumput laut dari kotoran, menggunakan larutan alkali. Tangki ini mampu menampung kg raw rumput laut. 135

146 Gambar Steel chamber (Sumber; PTP 2012) g. Bronjong Bronjong merupakan tangki perforated sejenis keranjang yang berfungsi sebagai wadah rumput laut dan memudahkan untuk pemidahan rumput laut dari satu proses ke proses selanjutnya. Gambar Bronjong (Sumber; PTP 2102) 136

147 4.2.7 Troly Basket Trolley basket merupakat keranjang pengangkutan rumput laut yang berbahan stainless sebagai alat bantu memindahkan rumput laut dari bronjong ke proses selanjutnya. Gambar Troly Basket (Sumber: PTP 2012) Gel Stength Tester Gel Stength Tester merupakan alat dengan dial dan penggerak motor otomatis untuk mengukur gel atau kekenyalan pada rumput laut. Tingkat Gel Stength sangat berpengaruh pada mutu dan harga dari rumput laut. Gel Stength merupakan kekuatan gel yang dihasilkan oleh rumput laut. Gel Stength Tester Alat merupakan modifikasi dari alat Texture analyzer yang terdiri dari timbangan double beam, corong pemisah, prototype manual gel strength dan timbangan digital. Prinsip kerja alat ini adalah gel rumput laut yang telah diolah, dimasukkan kedalam Gambar Gel Stength Tester (Sumber: PTP, 2012) 137

148 4.3 Rangkuman Proses produksi untuk mendapatkan karaginan murni melalui proses ekstrasksi karaginan dari rumput laut. Terdapat dua metode proses produksi karaginan, yaitu metode alkohol (alcohol method) dan metode tekan (pressing method) (Anggadiredja et. al., 2009). Beberapa teknologi pengolahan karaginan secara garis besar sebagai berikut (Anggadiredja et. al., 2009). Beberapa mesin dan peralatan yang digunakan yaitu bak penampungan, mesin pemotongan, ruang pengering, keranjang pengangkutan, pompa air, crane, timbangan, mesin jahit karung. Pengolahan rumput laut menjadi produk industri seperti ATC dan SRC, dilakukan dengan teknik pengolahan yang sederhana dan terinteraksi satu sama lainnya. Salah satu teknik pengelahan produk industri rumput laut yang saat ini banyak dikembangkan yaitu pengggunan boiler. 138

149 4.4 Latihan A.Soal Pilihan Pilih jawaban yang benar dengan cara melingkari atau menggaris sekali B jika pernyataan benar dan S jika pernyataan salah. Jika Bapak/Ibu melakukan penggantian jawaban maka jawab yang salah diberi tanda silang. 1. Ciri fisik Eucheuma cottonii adalah mempunyai thallus silindris, permukaan licin, B-S cartilogeneus. Keadaan warna tidak selalu tetap, kadang-kadang berwarna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah 2. Cottoni juga dikenal dengan Iota alvarezii karena karaginan yang dihasilkan B-S termasuk fraksi kappa-karaginan 3. Proses pengolahan rumput laut menjadi ATCC pada prinsipnya sangat sederhana, B-S yaitu dengan merebusnya dalam larutan KOH pada suhu 90 o C selama 4-6 jam 4. Setelah karaginan rumput laut terbentuk saat perendaman, proses selanjutnya B-S adalah ekstraksi rumput laut menggunakan tambahan KOH hingga mencapai ph pada suhu C selama 2 jam. 5. Proses setelah pembilasan yaitu pengeringan rumput laut diruang pengering. B-S Pengeringan dilakukan hingga diperoleh rumput laut dengan kadar air mencapai 13%.. 6. Mesin pencuci rumput laut menggunakan motor yang memiliki kekuatan 4,5-6,5 B-S HP, sehingga kapasitas tampung dari rumput laut mencapai kg/jam. Mesin pencuci ini dapat mencuci rumput laut basah setelah panen ataupun mencuci rumput laut hasil cacahan 7. Mesin pencuci dengan penggerak sistem hybrid merupakan penggabungan dari B-S kedua sistem penggerak, yaitu sistem pedal dan sistem motor. 8. Proses pencucian dan perendaman rumput laut untuk skala industri dilakukan B-S selama 10 menit dan dilakukan 3 kali setelah pemasakan, untuk menghilangkan kandungan bahan tambahan yang digunakan selama pemasakan 9. Jenis-jenis pengeringan meliputi penjemuran, pengeringan matahari, pengeringan B-S udara panas, pengeringan kabinet, pengeringan terowongan, pengeringan ban berjalan, pengeringan semprot, pengeringan drum, pengeringan vakum, pengeringan beku, pengeringan gelombang mikro dan vakum gelombang mikro, serta pembekuan pengeringan 139

150 10. Komponen-komponen utama yang terdapat pada Crane Hoist antara lainl motor B-S listrik, rem motor, dan tali kawat baja B.Soal Essai Jawablah pertanyaan dibawah ini, dengan tepat dan benar. 1. Jelaskan tujuan dari: a. Pemasakan rumput laut b. Perendaman rumput laut c. Pencucian rumput laut d. Penambahan KOH 2. Jelaskan tujuan : a. pengeringan rumput laut setelah pemanenan serta ciri rumput laut yang telah kering b. Pengeringan rumput laut setelah pengolahan, serta ciri rumput laut yang telah kering 3. Tuliskan tiga peralatan yang digunakan dalam proses pengolahan rumput laut, beserta dengan fungsi dan tujuannya. ##Selamat Mengerjakan## 140

151 V. OLAHAN RUMPUT LAUT 5.1 Pengolahan sederhana rumput laur Rumput laut yang baru saja dipanen akan nampak segar dan cukup menggiurkan, namun untuk memperkecil biaya transportasi dan meningkatkan umur simpan biasanya rumput laut dijemur selama 3-4 hari dalam kondisi cuaca cerah sampai mencapai kadar air sekitar 35%. Gambar Rumput Laut Basah (Sumber; Rumput laut umumnya dijual dalam keadaan kering dapat tahan sampai 1 tahun atau lebih selama cara penyimpanannya benar, yaitu disimpan di tempat yang kering atau tidak lembab. Untuk olahan pangan dapat dipilih rumput laut yang berwarna putih alami, atau sengaja diputihkan dengan cara pemeraman. Untuk pengolahan dasar sangat mudah dan sederhana, yaitu: Rumput laut kering dibersihkan, kemudian direndam dalam air tawar (tidak boleh panas) selama minimal 2 jam sambil dilakukan penggantian air setiap 30 menit sekali Gambar Perendaman rumput laut dalam air tawar (Sumber; 141

152 Setelah mengembang kemudian ditiriskan, sampai disini rumput laut sudah siap dikonsumsi baik sebagai lalapan atau dipotong-potong dapat dicampur dengan sirup dan buah-buahan lainnya sebagai es rumput laut. Rumput laut pada tahapan ini bisa disimpan dalam rendaman air tawar selama 3-4 hari namun harus dilakukan penggantian air minimal 2 kali dalam sehari. Jika disimpan dalam lemari es (freezer) dapat tahan sampai 1 bulan. Gambar Rumput laut hasil rendaman yang telah dipotong-potong (Sumber; Rumput laut bisa dipanaskan sampai meleleh dan hancur merata atau dapat juga dihancurkan dengan blender kemudian didinginkan. Rumput laut pada tahapan inipun bisa disimpan dalam lemari es dan dapat tahan sampai beberapa hari untuk kemudian diolah menjadi produk turunannya /produk olahannya. Langkah selanjutnya tergantung dari produk yang akan dihasilkan, apakah akan dibuat cendol, manisan atau puding. 5.2 Pembuatan Cendol a. Rumput laut yang telah dipotong, disiram dengan air hangat + 15 menit. Penyiraman tidak harus memakai air hangat yang baru, air hangat bekas pun dapat dipakai kembali asal masih hangat. b. Rumput laut ditiriskan. c. Apabila menghendaki rumput laut warna hijau atau merah dapat dicampur dengan pasta pandan. Akan tetapi bila menginginkan warna putih tidak perlu diberikan campuran seperti itu. Setelah tiris dapat segar dicampur dengan santan dan air gula merah 142