TINJAUAN PUSTAKA Alat Peniris Minyak Mesin peniris minyak, atau mesin pengaktus minyak berfungsi untuk mengurangi kadar minyak pada bahan yang biasanya adalah gorengan. Mesin ini telah teruji dan sudah banyak dipakai ratusan pengusaha makanan gorengan di berbagai daerah di Indonesia dan mancanegara. Mesin ini juga berfungsi mengurangi kadar air pada produk. Misalnya sayuran yang dicuci, dan ingin cepat dikeringkan. maka dengan mesin spiner ini, kandungan air bisa cepat kering (Agrowindo, 2010). Pada prinsipnya, alat yang dinamai manual spinner ini bekerja secara manual dalam metode sentrifugal. Fungsi utamanya adalah untuk memisahkan minyak dari bahan padatnya (gorengan). Dari segi penggunaan, para pengguna juga tidak perlu memiliki pengetahuan atau keterampilan khusus. Mereka hanya perlu memutar tabung melalui hias di sampingnya dan menyesuaikan kecepatan putaran sesuai kebutuhan. Dengan prinsip sentrifugal, cairan akan keluar dari dalam bahan di mana minyak yang notabene mempunyai kerapatan lebih kecil akan keluar melalui lubang-lubang yang terdapat pada dinding, sedangkan bahan padatnya akan tertahan di dalam tabung perporasi. Kadar minyak yang bisa dikeluarkan dari bahan makan dengan alat ini masih beragam pada setiap bahan. Namun, jauh lebih besar jika dibandingkan dengan penggunaan kertas minyak atau penirisan biasa (Anonimous 2, 2011). Jika dibandingkan dengan alat yang telah ada di pasaran, alat peniris tipe sentrifugal memiliki dimensi yang jauh lebih besar. Dengan besarnya dimensi alat peniris ini, maka alat ini belum dapat dikatakan alat yang portable. Putaran alat 5
6 peniris tipe sentrifugal juga lebih kecil dibandingkan alat peniris yang telah di pasarkan, bahkan hingga dua kali lebih kecil putarannya. Putaran ini mempengaruhi kerusakan bahan ketika penirisan, dimana putaran yang lebih kecil tentunya akan mengurangi kerusakan bahan (Lubis, 2012). Ubi Jalar Ubi jalar atau ketela rambat atau sweet potato diduga berasal dari Benua Amerika. Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian tengah. Nikolai Ivanovich Vavilov, seorang ahli botani Soviet, memastikan daerah sentrum primer asal tanaman ubi jalar adalah Amerika Tengah. Ubi jalar mulai menyebar ke seluruh dunia, terutama negara-negara beriklim tropika pada abad ke-16. Orangorang Spanyol menyebarkan ubi jalar ke kawasan Asia, terutama Filipina, Jepang, dan Indonesia (Prihatman, 2002). Adapun sistematika tanaman ubi jalar adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Super Divisi : Spermatophyta Divisi Kelas Sub Kelas Ordo Famili Genus : Magnoliophyta : Magnoliopsida : Asteridae : Solanales : Convolvulaceae : Ipomoea Spesies : Ipomoea batatas Poir (Plantamor, 2012)
7 Ubi jalar mengandung bermacam kandungan yang berbeda pada setiap warnanya. Menurut Purnomo dan Heni (2007) warna ubi jalar beraneka ragam seperti putih, ungu, merah, kuning atau orange. Umbi jalar yang berwarna kuning kaya akan beta karoten (provitamin A) dan vitamin C. Umbi berwarna ungu juga merupakan sumber vitamin C dan beta karoten (provitamin A) yang sangat baik. Bahkan, kandungan beta karotennya lebih tinggi dibandingkan ubi jalar berdaging kuning. Sementara itu, ubi jalar berdanging putih tidak mengandung vitamin tersebut atau sangat sedikit. Namun, umbi yang berwarna putih dapat dijadikan tepung karena berkadar bahan kering tinggi. Menurut Rukmana (2004), kandungan gizi umbi jalar setiap 100 gram bahan yang dapat dimakan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 1. Kandungan gizi ubi jalar setiap 100 gram Komponen Ubi Jalar Merah Ubi Jalar Ungu Air (g) 68,5 68,5 Kalori (kal) 123 123 Protein (g) 1,8 1,8 Lemak 0,7 0,7 Karbohidrat (g) 27,09 27,09 Kalsium (mg) 30.00 30.00 Fosfor (mg) 49.00 49.00 Zat besi (mg) 0,70 0,70 Vitamin A (lu) 7700,00 60,00 Vitamin B1 (mg) 0,09 0,09 Vitamin C (mg) 22,00 22,00 Bagian yang dapat dimakan (g) 86,00 86,00 Kadar Lemak Analisis statistik kadar lemak menunjukkan ada perbedaan nyata antar perlakuan guia dan garam. Kadar lernak dipengaruhi oleh perlakuan gula. Sernakin tinggi konsentrasi gula sernakin kecil kadar lemak. Kemudian dengan semakin rendah kadar air maka lebih sedikit minyak atau lemak yang terserap
8 selama penggorengan vakum, sehingga minyak/lemak yang tertahan dalam keripik hanya sedikit (Napitupulu, 2003). Penentuan kadar lemak metode Soxhlet menurut AOAC (1970) dilakukan dengan cara ditimbang 2 gr bahan kering yang telah dihaluskan dan dicampur dengan pasir yang telah dipijarkan sebanyak 8 gr dan dimasukkan ke dalam tabung ekstraksi Soxhlet dalam timbel. Alirkan air pendingin melalui kondensor. Pasang tabung ekstraksi pada alat destilasi Soxhlet dengan pelarut petroleum ether secukupnya selama 4 jam. Setelah residu dalam tabung ekstraksi, dilanjutkan lagi selama 2 jam dengan pelarut yang sama. Petroleum ether yang telah mengandung ekstrak lemak dan minyak dipindahkan ke dalam botol, timbang yang bersih dan diketahui beratnya. Kemudian uapkan dengan penangas air yang sampai agak pekat, teruskan pengeringan dalam oven 100 o C sampai berat konstan, berat residu dalam botol ditimbang dinyatakan sebagai berat lemak dan minyak. Tahap penirisan sangat menentukan umur simpan karena sangat dipengaruhi kadar minyak pada abon tersebut. Kandungan minyak yang terlalu banyak akan menyebabkan bau tengik. Proses penirisan secara tradisional sulit untuk meminimalkan kandungan minyak pada abon tersebut (Purwantana,dkk, 2004). Peranan Mekanisasi Pertanian Ilmu mekanisasi pertanian adalah ilmu yang mempelajari penguasaan dan pemanfaatan bahan dan tenaga alam untuk mengembangkan daya kerja manusia dalam bidang pertanian, demi untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya. Peranan mekanisasi pertanian dalam pembangunan pertanian di Indonesia adalah:
9 1. Mempertinggi efisiensi tenaga manusia 2. Meningkatkan derajat dan taraf hidup petani 3. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas serta kapasitas produksi pertanian 4. Memungkinkan pertumbuhan tipe usaha tani, yaitu dari tipe pertanian untuk kebutuhan keluarga (subsistance farming) menjadi tipe pertanian perusahaan (commercial farming) 5. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi sifat industri (Hardjosentono, dkk., 1996 ). Elemen Mesin Motor listrik Motor listrik dapat digolongkan menjadi dua golongan sesuai dengan sumber arus listrik, yaitu motor listrik arus searah atau DC dan motor listrik arus bolak-balik atau AC. Motor listrik AC yang kecil banyak dipakai pada peralatan rumah tangga misalnya alat cukur, alat kecantikan, alat dapur, dan sebagainya. Sedangkan motor listrik yang besar banyak digunakan pada kompresor, penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama tolak-menolak dan kutub yang tak senama tarik-menarik. Reaksi medan magnet listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik (Hartanto, 1997). Menurut Soenarta dan Furuhama, 2002, motor listrik ini memiliki keuntungan sebagai berikut:
10 1. Dapat dihidupkan dengan hanya memutar sakelar. 2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan. 3. Udara tidak ada yang diisap, juga tidak ada gas buang, oleh karena itu tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi. Di lain pihak, motor listrik juga memiliki kekurangan sebagai berikut: 1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan langsung dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas panjang kabel. 2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi besar. 3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi dari harga bahan bakar minyak. Prinsip kerja motor listrik Pada motor listrik tenaga listrik dirubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan merubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnit. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap (Anonimous 1, 2010). Poros Poros adalah salah satu elemen yang sangat penting dalam konstruksi mesin. Poros biasanya berfungsi untuk mentransmisikan daya. Poros ada yang berpenampang bujursangkar (disebut poros bujursangkar) dan ada yang berpenampang lingkaran (disebut poros lingkaran), akan tetapi kebanyakan poros
11 adalah berpenampang lingkaran karena fungsinya digunakan untuk mentransmisikan daya. Sedangkan poros berpenampang bujursangkar biasanya hanya digunakan untuk menumpu beban saja (Jamal dan Asnawi, 2008). Poros merupakan salah satu bagian penting dari setiap mesin, yang berguna untuk meneruskan tenaga yang berasal dari motor listrik. Poros digunakan untuk mendukung suatu momen putar dan mendapat tegangan puntir serta tegangan bengkok. Poros pada mesin ini yaitu poros yang berguna untuk memutarkan ulir yang dipasang pada poros. Poros ini ditumpu oleh satu bantalan putar (Raflie, 2007 dalam Syahputra, 2009). Poros dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: 1. Poros dukung; poros yang khusus diperuntukkan mendukung elemen mesin yang berputar. 2. Poros transmisi/poros perpindahan, poros yang terutama dipergunakan untuk memindahkan momen puntir. Poros dukung dapat dibagi menjadi poros tetap atau poros terhenti dan poros berputar. Pada umumnya poros dukung itu pada kedua atau salah satu ujungnya ditimpa atau sering ditahan terhadap putaran. Poros dukung pada umumnya dibuat dari baja bukan paduan (Stolk dan Kros, 1981). Poros lentur yang kuat dan tahan lama dapat dipergunakan dalam banyak hal untuk pemindahan daya pada peralatan mesin usaha tani, menggantikan sendi universal dan poros. Poros lentur disusun dari beberapa lapis kawat yang dililitkan mengikuti spiral ke arah kanan atau ke arah kiri mengelilingi kawat sumbu tunggal (Smith and Wilkes, 1990 dalam Syahputra, 2009).
12 Bantalan Bantalan adalah elemen mesin yang mempunyai poros berbeban sehingga gerakan bolak-balik dapat berlangsung dengan halus, aman, dan tahan lama. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan poros dan elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja dengan semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Stolk dan Kross, 1986). Bantalan adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai penumpu poros yang berbeban dan berputar. Dengan adanya bantalan, maka putaran dan gerakan bolak-balik suatu poros berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Bantalan berguna untuk menumpu poros dan memberi kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan sekecil mungkin) (Daryanto, 1984). Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros, bantalan terdiri atas bantalan luncur dan bantalan gelinding. Pada bantalan luncur terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan, karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas. Pada bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru). Berdasarkan arah beban terhadap poros, bantalan terdiri atas bantalan radial yang arah bebannya tegak lurus sumbu poros, bantalan aksial yang arah bebannya searah sumbu poros, dan bantalan gelinding khusus yang arah bebannya sejajar dan tegak lurus sumbu poros (Sularso dan Suga, 2002).
13 Puli Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan di sekeliling puli atau sproket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan N 1 dengan diameter d p dan puli yang digerakkan n 2 dan diameternya D p, maka perbandingan putaran dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut: N 1 = n 2 d D p p ( 1 ) ( Roth,dkk., 1982 ). Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara: - Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar. - Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk ( Mabie and Ocvirrk, 1967 ). V-Belt Sabuk/belt berfungsi untuk memindahkan putaran dari satu poros ke poros lainnya, baik putaran tersebut pada kecepatan putaran yang sama maupun putarannya dinaikkan atau diperlambat, searah dan kebalikannya. Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekeliling alur puli yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya
14 dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang terjadi pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak digunakan untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993). Sabuk bentuk trapesium atau bentuk V dinamakan demikian karena sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Kontak gesekan yang terjadi antara sabuk V dengan dinding alur menyebabkan berkurangnya kemungkinan slipnya sabuk penggerak dengan tegangan yang lebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akan mengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan. Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk meyalurkan tenaga tergantung dari: 1. Regangan sabuk pada puli 2. Gesekan antara sabuk dan puli 3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan puli 4. Kecepatan sabuk (makin cepat sabuk berputar makin kurang terjadi regangan dan singgungan) (Pratomo dan Irwanto, 1983). Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet, tenunan atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di sekeliling alur puli yang berbentuk V. Selain
15 koefisien gesek dan kekuatannya, harganya yang relatif murah membuat sabuk-v lebih sering dipakai (Sularso dan Suga, 2004). Adapun kelebihan sabuk-v adalah sebagai berikut: - Rasio kecepatan yang tepat tidak pernah dipertahankan - Slip yang terjadi tidak lebih dari 1-2 % - Efisiensi penyaluran daya (dengan mengabaikan kehilangan daya pada bantalan shaft) berkisar 97-99 % - Mampu meredam beban mendadak - Tidak memerlukan pelumasan - Tidak berisik - Dapat dioperasikan pada kecepatan linear lebih dari 5000 r.p.m Sedangkan kelemahan dari sabuk-v adalah sebagai berikut: - Tidak dapat digunakan pada jarak yang panjang - Tidak cocok untuk beban yang berat pada kecepatan rendah (Daywin dkk, 2008).