perancangan alat pembuat susu kedelai

PERANCANGAN ALAT PEMBUAT SUSU KEDELAI UNTUK HOME INDUSTRYSunardi Tjandra, Yudhi Kurniawan

Susu kedelai merupakan hasil ekstraksi protein biji kedelai dengan menggunakan air panas.

Protein merupakan komponen utama kedelai kering.

Peralatan bantu: blender, saringan dan kain, wadah plastik, pengaduk, dan kompor.

1. Perendaman kedelai

2. Pengupasan kedelai

3. Penghancuran kedelai

4. Penyaringan bubur kedelai

5. Pemasakan

Lima Tahap Proses Pembuatan Susu Kedelai:

Semua proses dilakukan secara manual (dengan tangan), kecuali pada proses penghancuran kedelai (menggunakan blender).

Kualitas hasil produksi tidak maksimal karena cara pembuatannya kurang bersih dan tidak higienis warna susu kedelai kurang putih dan agak kecoklatan.

Proses yang dibutuhkan sangat banyak, sehingga diperlukan tenaga kerja yang banyak harga produksi susu kedelai menjadi mahal.

Permasalahan:

Merancang alat bantu pembuat susu kedelai yang dapat menghancurkan, memeras serta memasak kedelai dalam satu wadah.

Dengan adanya alat ini diharapkan waktu produksi dapat dikurangi, kapasitas produksi meningkat, dan kualitas produk yang dihasilkan terjamin.

Tujuan Perancangan:

Perancangan ProsesManufaktur & Assembly

PerhitunganBiaya Produksi

Pembuatan &Pengujian Prototype

END

A

START

Identifikasi Masalahdan Pengumpulan Data

Perancangan danPemilihan Konsep

Spesifikasi Produk

PengembanganKonsep

Analisis Teknik,Ergonomi,

Lingkungan

YA

TIDAKSesuai dengan Syarat

Perancangan ?

A

MetodologiPerancangan:

Kapasitas produksi sebanyak 75 liter dalam sehari, dengan bahan kedelai kering sebanyak 5 kilogram.

Sekali pemasakan dibutuhkan kedelai 100 gram dengan air 1,5 liter.

Waktu untuk sekali proses produksi (1,5 liter) = 10 menit. Untuk kapasitas 15 liter diperlukan waktu ± 100 menit.

Identifikasi Kebutuhan:

Kapasitas blender hanya dapat menampung 200 gr kedelai mentah (sesudah direndam).

Tahapan proses yang banyak sehingga memakan waktu, terutama pada proses penghancuran, pemasakan, dan penyaringan.

Observasi:

Pemerasan dilakukan dengan tangan sehingga tidak higienis dan memerlukan tenaga yang besar.

Untuk menghasilkan 15 liter susu kedelai, butuh waktu hampir 2 jam.

Observasi:

Spesifikasi kedelai Proses pembuatan susu kedelai yang sudah

ada Waktu masing-masing tahapan proses

Pengumpulan Data:

Kedelai direndamsampai lunak

(±7 jam)

Kedelaidibersihkan

Kedelai ditambah air dandihancurkan dengan

menggunakan blender

Bubur kedelai didiamkanhingga dingin

Bubur kedelai disaringsebanyak 2 kali

Bubur kedelai direbussampai mendidih

(±10 menit)

Susu kedelai dicampur dengan jahedan daun pandan kemudian direbussampai matang (api kecil ± 60 menit)

PROSES YANG DIBUTUHKANDALAM ALAT INI

Proses Pembuatan Secara Manual:

Higienis.

Kedelai yang akan dihancurkan dalam keadaan sesudah direndam air.

Kapasitas produksi ± 15 liter susu kedelai / proses, dengan bahan kedelai kering sebanyak 1 kg.

Spesifikasi Produk:

Harga tidak lebih dari Rp. 2.000.000,-

Menggunakan motor AC sebagai penggerak.

Proses penghancuran, penyaringan, dan pemasakan digabung menjadi satu proses.

Dimensi alat disesuaikan dengan dimensi antropometri tubuh manusia.

Spesifikasi Produk:

Fungsi Penghancur

• Menggunakan pisau penghancur seperti pada blender. Hanya saja penempatan penggerak pisau potongnya berbeda.

Perancangan dan Pemilihan Konsep:

Fungsi Pemeras:

• Mekanisme pemeras untuk mendapatkan sari kedelai yang diinginkan.

Fungsi Pemanas• Untuk memasak susu kedelai agar matang

dan steril sehingga layak untuk dikonsumsi.

Perancangan dan Pemilihan Konsep:

Fungsi Pemisah Saringan dari Air• Untuk memisahkan susu kedelai dari ampas

kedelai yang masih terendam setelah proses selesai.

Fungsi

Alternatif

A B C D

Penghancur Blender Vertical Blender - -

PemerasGaya

SentrifugalPresser

(mekanik)Three Point

Gear

-

Pemanas Kompor Elemen

Pemanas-

-

Pemisah Saringan dari Air

Rack and Pinion untuk galon

Bevel Gear & Power Screw

Tuas dan Gas Spring

Rack and Pinion untuk

mesin

Konsep yang dihasilkan

1 2 3 4 5 6 7  

Alternatif Konsep:

Penggerak pisau potong motor AC Posisi pisau vertical blend. Mekanisme pemeras press manual

dengan menggunakan tuas. Proses pemisahan tabung saringan dengan

air mekanisme rack and pinion. Pemanas elemen pemanas.

Konsep Terpilih (Konsep 7):

RACK

PINION

MOTOR

TUASBEARING

MOVABLE PLATEHEATER

PISAU

FILTER

GALON

Sketsa Konsep Terpilih:

Daya motor yang dibutuhkan dengan transmisi belt dan pulley.

Analisis pada komponen-komponen kritis

Daya yang dibutuhkan oleh pemanas (heater untuk merebus 15 liter susu kedelai selama 2 jam.

Analisis Teknik:

Daya motor yang dibutuhkan = 0,65 hp digunakan motor AC 220V, daya ¾ hp, 1450 rpm.

Daya heater yang dibutuhkan = 450 watt. digunakan heater dengan daya 500 watt.

Analisis Teknik:

Pembuatan Prototype:

Persiapan bahan: kedelai yang sesudah direndam 2 kilogram, dan air 15 liter.

Hasil Uji Coba:

Pengujian Prototype:

• Fungsi dan mekanisme secara keseluruhan berjalan dengan baik.

• Susu kedelai masih terdapat sedikit ampas.• Tinggi ampas kedelai dari dasar tabung = 12 cm.• Busa yang dihasilkan akibat proses penghancuran

cukup banyak.

Fungsi penghancur mekanisme Vertical Blend Fungsi pemeras mekanisme tuas manual (press) Fungsi pemanas elemen pemanas yang tercelup

langsung dalam susu kedelai. Fungsi pemisah saringan rack & pinion. Kapasitas = 15 liter / proses dengan bahan kedelai

kering 1 kg. Motor penggerak motor AC, ¾ hp, 1450 rpm.

Kesimpulan:

Daya heater = 500 watt, untuk merebus selama 2 jam.

Material yang kontak dengan susu kedelai Stainless Steel.

Dimensi total alat (p x l x t) = 40 cm x 82,5 cm x 140 cm

Kesimpulan:

TERIMA KASIHTERIMA KASIH