UJI JARAK ROTOR DAN VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT PENGUPAS KULIT KOPI MEKANIS SILINDER TUNGGAL SKRIPSI OLEH ADELLA GINTING 100308044 PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
UJI JARAK ROTOR DAN VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT PENGUPAS KULIT KOPI MEKANIS SILINDER TUNGGAL SKRIPSI Oleh : ADELLA GINTING 100308044/KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing Achwil Putra Munir, STP, M.Si Ketua Nazif Ichwan, STP, M.Si Anggota PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
ABSTRAK ADELLA GINTING: Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal, dibimbing oleh ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN. Pengupasan kulit kopi masih terdapat sebagian biji kopi pecah dan buah kopi tidak terkupas. Mutu kopi dipengaruhi oleh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau. Penelitian ini dilakukan untuk menguji jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati yaitu kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, persentase biji kopi pecah, persentase biji keluar di pengeluaran kulit dan persentase kulit keluar di pengeluaran biji. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu jarak rotor (0,8, 1,0, 1,2 dan 1,4 cm) dan variasi bentuk mata pisau (linear, lengkung, segitiga dan setengah lingkaran). Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak rotor memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Variasi bentuk mata pisau memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali persentase biji kopi di pengeluaran kulit. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap semua perlakuan kecuali persentase kulit di pengeluaran biji dan persentase biji di pengeluaran kulit. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan dengan jarak 1,0 cm dengan bentuk mata pisau setengah lingkaran yang menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 170,787 Kg/jam, persentase buah kopi tidak terkupas sebesar 8,3%, persentase biji kopi pecah 2,8%, persentase biji di pengeluaran kulit 9,8% dan persentase kulit di pengeluaran biji 8,3%. Kata kunci: kopi, pengupasan, jarak rotor, mata pisau ABSTRACT ADELLA GINTING: Test of Rotor Gap and Varian of Blade Shape on Mechanical Coffee Pulper Equipment Singular Cylinder, supervised by ACHWIL PUTRA MUNIR dan NAZIF ICHWAN. Pulping of coffee there were still crushed coffee beans and unpeeled coffee. Quality of coffee affected by rotor gap and blade variation. This research was held to test the rotor gap and blade variation of parameters measured were on the effective capacity of the equipment, unpeeled beans percentage, crushed beans percentage, percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. This research using factorial completely randomized design with two factors which were rotor gap (0,8, 1,0, 1,2, 1,4 cm) and variant of blade (linear, curve, triangle and half of circle). The result showed that the rotor gap had significantly affected all parameters. Variant of blade had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output. The interaction of the two factors had significantly affected all parameters except percentage beans in wet skin output and percentage wet skin in beans output. The best result was the combination at 1,0 cm gap with half of circle blade which resulted effective capacity in amount of 170,787 kg/hour, unpeeled beans percentage was 8,3%, crushed beans percentage was 2,8%, percentage beans in wet skin output was 9,8%, percentage wet skin in beans output was 8,3%. Key words: coffee, pulping, rotor gap, blade
RIWAYAT HIDUP Adella Ginting dilahirkan di Berastagi pada tanggal 4 September 1992 dari ayah Rasmi Ginting dan ibu Alm. Jenda Mehuli Br Barus. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara. Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Berastagi dan tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian Saringan Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) Fakultas Pertanian USU. Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Karet (PPK) di PT. Perkebunan Nusantara III (PTPN III) Ribbed Smoke Sheet (RRS) Kebun Bandar Betsy, Kec. Bandar Huluan, Kab. Simalungun, Sumatera Utara dari tanggal 22 Juli hingga 10 Agustus 2013.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Uji Jarak Rotor dan Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis Silinder Tunggal yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Medan. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan kepada Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, saran dan kritikan berharga bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik, juga kepada kedua orang tua dan Andrias Ginting yang telah membantu dan memberikan dorongan kepada penulis. Tidak lupa juga penulis mengucapkan terimakasih kepada Everedy Ginting dan Andal Adios Ginting yang telah bersedia membantu biaya penulis selama perkuliahan berlangsung hingga selesai serta teman-teman yang membantu penulis selama penelitian. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Medan, Mei 2014 Penulis
DAFTAR ISI Hal. ABSTRAK... i ABSTRACT... i RIWAYAT HIDUP... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN Latar belakang... 1 Tujuan penelitian... 3 Kegunaan penelitian... 4 Hipotesis penelitian... 4 Batasan penelitian... 4 TINJAUAN PUSTAKA... 5 Kopi... 5 Perkembangan kopi... 5 Botani tanaman kopi... 6 Jenis tanaman kopi... 6 Pemanenan buah kopi... 7 Pengolahan kopi... 8 Pengupasan kulit kopi... 9 Peranan Mekanisasi Pertanian... 12 Komponen Alat Pengupas Kulit Kopi Mekanis... 13 Motor bakar... 13 Poros Putaran... 13 Puli... 15 Sabuk V... 15 Baut mur... 16 Bantalan... 16 Rotor dan stator... 17 Mekanisme Pembuatan Alat... 18 Kapasitas Kerja Alat Dan Mesin Pertanian... 18 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat... 19 Bahan dan Alat... 19 Metode Penelitian... 19 Model Rancangan Penelitian... 20 Komponen Alat... 21 Persiapan Penelitian... 22 Prosedur Penelitian... 23 Parameter Penelitian... 24 Kapasitas efektif alat... 24 Persentase buah tidak terkupas... 24
Persentase biji kopi pecah... 24 Persentase biji keluar di pengeluaran kulit... 24 Persentase kulit buah keluar di pengeluaran biji... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau... 26 Kapasitas Efektif Alat... 32 Pengaruh jarak rotor dan stator... 32 Pengaruh variasi bentuk mata pisau... 35 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau... 36 Persentase Buah Tidak Terkupas... 39 Pengaruh jarak rotor dan stator... 39 Pengaruh variasi bentuk mata pisau... 41 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau... 44 Persentase Biji Kopi Pecah... 46 Pengaruh jarak rotor dan stator... 46 Pengaruh variasi bentuk mata pisau... 48 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau... 49 Persentase Biji Keluar di Pengeluaran Kulit... 51 Persentase Kulit Keluar di Pengeluaran Biji... 52 Pengaruh jarak rotor dan stator... 52 Pengaruh variasi bentuk mata pisau... 53 Pengaruh interaksi antara jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau... 55 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 56 Saran... 57 DAFTAR PUSTAKA... 58
DAFTAR TABEL No. Hal 1. Pengaruh jarak rotor dan stator terhadap parameter yang diamati... 27 2. Pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap parameter yang diamati... 28 3. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efetif alat... 33 4. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif Alat... 35 5. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat... 37 6. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak terkupas... 39 7. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas... 41 8. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah tidak terkupas... 44 9. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah... 46 10. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi pecah... 48 11. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap biji kopi pecah... 50 12. Uji LSR efek utama pengaruh jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji... 52 13. Uji LSR efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit keluar di pengeluaran biji... 54
DAFTAR GAMBAR No. Hal 1. Mata pisau bentuk linear... 30 2. Mata pisau bentuk lengkung... 31 3. Mata pisau bentuk segitiga... 31 4. Mata pisau bentuk setengah lingkaran... 32 5. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap kapasitas efektif alat... 34 6. Hubungan variasi bentuk mata pisau dengan kapasitas efektif alat... 36 7. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat... 38 8. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase buah tidak terkupas... 40 9. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah yang tidak terkupas... 43 10. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase buah yang tidak terkupas... 45 11. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase biji kopi pecah... 47 12. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi Pecah... 49 13. Hubungan jarak rotor dan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase biji kopi pecah... 51 14. Hubungan jarak rotor dan stator terhadap persentase kulit di pengeluaran biji... 53 15. Hubungan variasi bentuk mata pisau terhadap persentase kulit di pengeluaran biji... 55
DAFTAR LAMPIRAN No. Hal. 1. Flowchart penelitian... 60 2. Data pengamatan kapasitas efektif alat (kg/jam)... 61 3. Data pengamatan persentase buah tidak terkupas (%)... 62 4. Data pengamatanpersentase biji kopi pecah (%)... 63 5. Data pengamatan persentase biji kopi di pengeluaran kulit (%)... 64 6. Data pengamatan persentase kulit kopi di pengeluaran biji (%)... 65 7. Data analisis ekonomi... 66 8. Gambar alat pengupas kulit kopi mekanis... 74 9. Gambar teknik alat... 76 10. Dokumentasi penelitian... 84