RANCANG BANGUN ALAT PEMISAH KERNEL DENGAN CANGKANGKELAPA SAWIT
(Skripsi)
Oleh
MUHAMMAD IMAM KHANAFI
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT PEMISAH KERNEL DENGAN CANGKANGKELAPA SAWIT
Oleh
Muhammad Imam Khanafi
Pemisahan kernel dengan .cangkang .kelapa sawit merupakan tahap
penanganan pasca panen setelah pemecahan biji sawit. Proses pasca panen
ini menggunakan alat atau mesin , baik yang masih mengandalkan tenaga
manusia maupun yang telah menggunakan rekayasa teknologi. Rancangan
bangun alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit ini merupakan
solusi untuk proses pemisahan antara kernel dan cangkang. Penelitian ini
bertujuan merancang alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit dan
menguji kinerja alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit. Metode
yang digunakan adalah metode perancangan yang didasarkan pada
rancangan structural dan rancangan fungsional serta menguji kinerja alat
pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit yang dilakukan dengan
menggunakan 3 sudut sebagai perlakuan dan 5 kali pengulangan pada tiap
sudutnya untuk memperoleh data A dan data B. Sudut I (19°), sudut II
(21°), sudut III (23°). Hasil uji kinerja alat pemisah kernel dan cangkang
pada sortasi kernel dari ke tiga sudut tersebut yaitu 81,8% di sudut 19°,
91,6% sudut 21° dan 90,6 % di sudut 23°. Sortasi cangkang yang terbawa
kernel 6,8 gr sudut 19°, 14 gr sudut 21° dan 26,2 gr sudut 23°. Sortasi
campuran (jumlah kernel dan cangkang) yaitu 94,98 gr pada sudut 19°,
99,55 gr sudut 21° dan 115,53 pada sudut 23°.
Kata kunci : Rancang bangun, sortasi, kernel, cangkang
ABSTRACT
DESIGN OF SEPARATE KERNEL WITH OILPALM SHELLS
By
Muhammad Imam Khanafi
Separation of kernel with oil palm shells is the post -harvest handling stage
after the breaking of palm kernel. Post- harvest process is using tools or
machines, both of which still rely on human labor and who have been
using technology engineering. The design of the kernel splitter with this
oil palm shell is the solution for the separation process between the kernel
and the shell. The method used is a design method based on structural
design and functional design and test the performance of the kernel
separator with oil palm shells which is done by using 3 angles as the
treatment and 5 repetitions at each angle to obtain data A and data B.
The angle I ( 19°), angle II (21°), angle III (23°). The results of kernel
and kernel separator performance test on kernel sorting from the three
corners are 81.8% at the corner of 19°, 91,6% angle 21° and 90,6% at
the angle of 23°. Sorting the shell carried by the kernel 6.8 gr angle 19°,
14 gr angle 21° and 26,2 gr angle 23°. Sorting of mixture (kernel and
shell number) is 94.98 gr at 19° angle, 99.55 gr angle 21° and 115.53 at
an angle of 23°.
Keywords: Design, sorting, kernel, shell
RANCANG BANGUN ALAT PEMISAH KERNEL DENGAN CANGKANGKELAPA SAWIT
Oleh
Muhammad Imam Khanafi
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik PertanianFakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Muhammad Imam
Khanafi dilahirkan pada tanggal 20 Oktober 1993
di Metro yang merupakan anak ke satu dari tiga
bersaudara dari pasangan Bapak Sarmin, S.H. dan
Ibu Sri Utami. Pendidikan yang ditempuh penulis
mulai sekolah dasar di SD N 4 Gunung Terang
pada tahun 1999 - 2005, SMP Tribhakti pada tahun
2005 - 2008, SMK 1 Ganesa Sekampung –Lampung Timur dengan bidang
keahlian Teknik Instalasi Tenaga Listrik pada tahun 2008 - 2011 dan
terdaftar sebagai mahasiswa S1 Teknik Pertanian di Universitas Lampung
pada tahun 2012 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi
Negeri (SNMPTN).
Pengalaman organisasi penulis selama perkuliahan dimulai dari keikutsertaan
penulis sebagai anggota muda Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian
(PERMATEP) (2012-2013), menjadi anggota bidang Penelitian dan
Pengembangan (LITBANG) PERMATEP (2013-2014), kemudian menjadi
anggota Keprofesian PERMATEP (2014-2015). Ketua Rayon B Sumatra
Bagian Selatan Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia
(IMATETANI) (2014-2015) dan yang terakhir sebagai Dewan Pembina
Organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (IMATETANI)
(2017-2018). Penulis melakukan praktek umum (PU) di Balai Penelitian
Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri) di Sukabumi, Jawa Barat, dengan
judul Study Pembibitan Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Dengan
Metode Grafting.
Kupersembahkan karya kecil ini
Untuk
Kedua orang tuaku dan keluarga
Serta
Almamater Tercinta Universitas Lampung
Teknik Pertanian
SANWACANA
Puji syukur kehadirat kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat-
Nya dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Rancang Bangun alat Pemisah Kernel dengan Cangkang
Kelapa Sawit” merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian (S.TP.) di Jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.
Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung;
2. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik
Pertanian Universitas Lampung;
3. Bapak Dr. Ir. Tamrin, M.S., selaku Dosen Pembimbing I dan
sekaligus pembimbing akademik, yang telah memberikan masukan,
bimbingan, arahan, saran, nasehat, dan motivasi selama penulis
melaksanakan penelitan hingga penulisan skripsi ini;
4. Bapak Dr. Ir. Sandi Asmara, M.Si., selaku Dosen pembimbing II yang
telah membimbing dan membantu penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini;
iii
5. Ibu Winda Rahmawati, S.TP., M.Si., M.Sc., selaku Dosen Penguji yang
telah memberikan saran, kritik, nasehat dan bimbingan yang
diberikan dalam perbaikan dan penyempurnaan skripsi;
6. Ibu Dr. Siti Suharyatun. S.TP.M.Si., selaku Dosen Jurusan Teknik
Pertanian Universitas Lampung yang telah memberikan arahan dan
masukan dalam penyempurnaan skripsi;
7. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Pertanian yang telah mendidik
dan membagi ilmunya kepada penulis dengan penuh kesabaran.
8. Bapak dan Staf administrasi Jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Lampung;
9. Kedua orang tuaku Sarmin, S.H., dan Sri Utami yang selalu
berjuang dengan tetesan keringat, memberikan semangat yang tiada
henti, mendoakan dan mengiringi di setiap langkahku;
10. Saudara kandungku Yunia Setia Putri dan Muhammad Fadhil Al
Mubaroq yang selalu menjadi motivasiku;
11. Irma Lestari, S.TP., terimakasih untuk semua waktu, tenaga,
pemikiran, dan semangatnya selama ini dan semoga sampai akhir;
12. Teman-teman seperjuanganku TEP 2012 yang telah memberikan
bantuan, doa dan dukungan kepada penulis. Semoga kita semua
menjadi sukses dan ahli dalam bidangnya;
13. Keluarga besar Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP)
Universitas Lampung;
iv
14. Adik-adik tingkatku dari angkatan 2013 sampai 2017 Jurusan Teknik
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung;
Bandar Lampung, 08 Agustus 2018
Muhammad Imam Khanafi
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ......................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ...............................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................viii
I. PENDAHULUAN.......................................................................................... 1
1. Latar Belakang............................................................................................ 1
1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3
1.3 Manfaat Penelitian ...................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 4
2.1. Kelapa Sawit ............................................................................................... 4
2.2. Kernel Kelapa Sawit ................................................................................. 10
2.3. Alat Pemecah Biji Kelapa Sawit............................................................... 12
2.4. Alat Pemisah Kernel ................................................................................. 13
III. METODELOGI PENELITIAN ............................................................. 16
3.1 Waktu dan Tempat.................................................................................... 16
3.2 Alat dan Bahan ......................................................................................... 16
3.3 Metode Penelitian ..................................................................................... 16
vi
3.4 Kriteria Desain.......................................................................................... 19
3.5 Rancangan Struktural................................................................................ 19
3.6 Rancangan Fungsional.............................................................................. 20
3.7. Pembuatan Alat......................................................................................... 21
3.8. Uji Kinerja Alat ........................................................................................ 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................ 25
4.1. Informasi Alat......................................................................................................25
4.2. Kecepatan Pergerakan Kemiringan .....................................................................28
4.3. Pengaruh Kemiringan ..........................................................................................29
4.4. Sortasi Kernel ........................................................................................... 31
4.5. Persentase Cangkang Pada Wadah Kernel ............................................... 31
V. KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................... 33
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 33
5.2. Saran .......................................................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 35
3.9 Pengamatan............................................................................................... 23
3.10 Analisis data.............................................................................................. 23
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman1. Komposisi Biji Inti Sawit ................................................................................ 10
2. Data Kecepatan Alat Pemisah Kernel .............................................................. 29
3. Persentase kernel dan cangkang disetiap sudut ................................................ 30
4. Data hasil sortasi cangkang yang terbawa dalam wadah kernel....................... 32
lampiran
5. Rata-rata kernel (biji) dan cangkang (gr) dengan sudut 19°............................. 38
6. Rata-rata kernel (biji) dan cangkang (gr) dengan sudut 21°............................. 38
7. Rata-rata kernel (biji) dan cangkang (gr) dengan sudut 23°............................. 39
8. Data berat kernel dan cangkang pada sudut 19°............................................... 39
9. Data berat kernel dan cangkang pada sudut 21°............................................... 39
10. Data berat kernel dan cangkang pada sudut 23°............................................. 40
11. Data rata-rata hasil sortasi kernel, sortasi cangkang dan rata-rata berat kernel
dan cangkang ........................................................................................................ 40
12. Hasil konversi hasil kernel murni (biji) ke satuan berat (gr) .......................... 41
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman1. Buah Kelapa Sawit ............................................................................................. 7
2. Varietas Kelapa Sawit ........................................................................................ 9
3. Kernel Palm (Inti Kelapa Sawit) ...................................................................... 12
4. Ripple mill ........................................................................................................ 13
5. LTDS ( Ligh Tenera dush seperator) .............................................................. 15
6. Diagram Alir Pembuatan dan pengujian Alat Pemisah Kernel Dengan
cangkang kelapa sawit. ......................................................................................... 18
7. Alat Pemisah Kernel......................................................................................... 19
8. Ruang Pemisah Kernel dengan Cangkang ....................................................... 26
9. Kerangka Alat Pemisah Kernel dan Cangkang ................................................ 27
10. Hopper Alat Pemisah Kernel dan Cangkang.................................................. 28
lampiran
11. Alat Pemisah Kernel Dengan Cangkang ........................................................ 43
12. Cangkang dan Kernel Belum tercampur ........................................................ 43
13. Kernel Dan Cangkang Tercampur.................................................................. 43
14. Kernel Yang Terbawa Cangkang ................................................................... 44
15. Cangkang Yang Terbawa Kernel ................................................................... 44
16. Alat pemisah kernel dengan cangkang tampak samping................................ 45
17. Alat pemisah kernel dengan cangkang tampak atas ....................................... 45
ix
18. Alat pemisah kernel dengan cangkang tampak belakang............................... 46
I. PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Kelapa sawit (Elais guineensis Jacq) merupakan salah satu komoditas
perkebunan yang memiliki peran penting dalam menghasilkan devisa negara
melalui minyak sawit dan minyak inti sawit. Dengan berkurangnya peranan
minyak dan gas bumi dalam menghasilkan devisa dan pendapatan negara maka
peranan komoditas di sub sektor perkebunan sangat dirasakan pentingnya. Kelapa
sawit merupakan pilihan yang tepat untuk dikembangkan sebagai sumber devisa
negara. Kelapa sawit banyak diminati oleh para investor karena mempunyai
prospek yang cukup tinggi. ( Prabowo, 2009).
Saat ini Indonesia merupakan negara nomor satu penghasil CPO (Crude Palm
Oil) terbesar di dunia. Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah iklim
tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dengan suhu sekitar 22-32oC.
Tanaman kelapa sawit sudah mulai menghasilkan pada umur 24-30 bulan. Buah
yang pertama yang keluar masih dinyatakan sebagai buah pasir. Artinya, belum
dapat diolah oleh pabrik kelapa sawit (PKS) karena kandungan minyaknya masih
cukup rendah.
2
Didalam Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang disebut bahan mentah adalah
kelapa sawit atau biasa disebut Tandan Buah Segar (TBS). Setelah diolah TBS
akan menghasilkan dua macam minyak, yang pertama minyak yang berasal dari
serabut yang dihasilkan dari perebusan dan pemerasan. Minyak sawit ini dikenal
sebagai minyak sawit kasar atau Crude Palm Oil (CPO). Dan yang kedua minyak
yang berasal dari inti sawit, dikenal sebagai minyak inti sawit atau Palm kernel
Oil (PKO). Inti minyak sawit adalah sebuah minyak nabati yang diambil dari inti
atau biji dari buah kelapa sawit. Minyak ini hanya bisa dibuat pada pabrik inti
sawit (kernel crushing plant).
Kernel sawit merupakan hasil olahan dari biji sawit yang telah dipecah
menjadi cangkang dan kernel. Cangkang sawit digunakan sebagai bahan bakar
ketel uap, arang, pengeras jalan dan lain-lain. Kernel sawit diolah kembali
menjadi minyak inti sawit (Palm Kernel Oil). Proses pengolahan kernel sawit
menjadi 2 minyak inti sawit tidak terlalu rumit bila dibandingkan dengan proses
pengolahan buah sawit menjadi CPO. Bentuk kernel sawit bulat padat berwarna
cokelat kehitaman. Kernel sawit mengandung lemak, protein, serat dan air.
Minyak yang terkandung didalamnya adalah minyak inti sawit (PKO), dengan
kadar minyak 44 – 45%. Ampas atau bungkilnya kaya protein digunakan sebagai
bahan makanan ternak (Mangoensoekardjo, 2003).
Pada tahun 2011 ekspor minyak kernel dengan jumlah masing-masing 1,42
juta ton. Kernel kelapa sawit sebagian besar diekspor sebagai minyak kernel
mentah. Ekspor minyak 179.790 ton minyak inti sawit dan sisanya 21,43% dalam
3
bentuk minyak kernel yang diproses. Kenaikan volume penjualan kernel hingga
78,4% menjadi sebesar 135.941 ton hingga Mei 2013 (Riyadi, 2013).
Pemisahan kernel dengan cangkang kelapa sawit merupakan tahap
penanganan pasca panen setelah pemecahan biji sawit. Setiap proses pasca panen
ini tentunya menggunakan alat atau mesin baik yang masih mengandalkan tenaga
manusia maupun yang telah menggunakan rekayasa teknologi (Patiwiri, 2006).
Di jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
mempunyai alat pemecah biji kelapa sawit. Mekanisme yang digunakan pada
mesin pemecah biji kelapa sawit yaitu dengan menggunakan alat yang dapat
memecahkan biji dengan gerakan silinder bergerigi yang berlawanan arah
sehingga hasilnya kernel masih tercampur dengan cangkang. Rancang bangun
alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit ini berguna untuk
menanggulangi faktor tercampurnya kernel dengan cangkang sawit.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Merancang alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit.
2. Menguji kinerja alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit.
1.3 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai informasi bagi pembaca tentang alat pemisah kernel dengan
cangkang kelapa sawit
2. Kecepatan waktu pemisahan antara kernel dan cangkang kelapa sawit.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guinensis Jack) merupakan jenis tanaman multiguna
karena dapat memberikan aneka hasil atau manfaat yang cukup besar. Selain
menghasilkan minyak sawit dan minyak inti sawit, dari tanaman kelapa sawit
juga dapat diperoleh bahan biodesel. Bungkil sawit dan lumpur sawit dapat
dimanfaatkan untuk bahan baku pakan ternak, sabutnya untuk bahan pakan dan
campuran pakan ternak, tandan kosongnya untuk bahan baku kertas dan bahan
baku pupuk, batangnya dapat digunakan untuk dinding rumah, serta pulp
kayunya digunakan untuk bahan kertas. Oleh karena nilai manfaatnya begitu
banyak, maka tanaman kelapa sawit banyak diusahakan oleh pengusaha untuk
dibudidayakan (Sukamto, 2008).
Kelapa sawit merupakan tumbuhan tropis golongan palma termasuk tanaman
tahunan, tanaman kelapa sawit menghasilkan buah rata-rata 20 - 22 tandan
pertahun. Pada tahun pertama tanaman berbuah sekitar 3 - 6 kg, tetapi semakin
tua berat tandan bertambah yaitu 25 - 30 kg/tandan. Banyak buah yang terdapat
pada satu tandan tergantung pada faktor genetik, umur, dan teknik budidaya.
Jumlah buah per tandan pada tanaman yang cukup tua mencapai 1.600 buah.
5
Panjang buah antara 2 - 5 cm dan berat sekitar 20 - 30 gr/buah (Fauzi, et al ,
2005).
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah
kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat bibit kelapa sawit yang
dibawa oleh Mauritius dari Amsterdam dan ditanam di Kebun Raya Bogor.
Tanaman Kelapa Sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial
pada tahun 1911 di Aceh dan Sumatera Utara oleh Adrien Hallet, seorang
berkebangsaan Belgia. Luas kebun kelapa sawit terus bertambah dari tahun ke
tahun. Perkebunan kelapa sawit pertama berlokasi di Pantai Timur Sumatera
(Deli) dan Aceh. Luas areal perkebunannya mencapai 5.123 ha. Indonesia mulai
mengekspor minyak sawit pada tahun 1919 sebesar 576 ton ke negara-negara
eropa, kemudian tahun 1923 mulai mengekspor minyak inti sawit sebesar 850
ton. Kelapa sawit di Indonesia diintroduksi pertama kali oleh Kebun Raya pada
tahun 1884 dari Mauritius (Afrika).
Pulau Sumatera terutama Sumatera Utara, Lampung dan Aceh merupakan
pusat penanaman kelapa sawit yang pertama kali terbentuk di Indonesia, namun
demikian sentra penanaman ini berkembang ke Jawa Barat (Garut selatan, Banten
Selatan), Kalimantan Barat dan Timur, Riau, Jambi, Irian Jaya. Pada tahun 1995
luas perkebunan kelapa sawit adalah 2.025 juta, dan diperkirakan pada tahun
2005 luas perkebunan menjadi 2.7 juta hektar dengan produksi minyak sebesar
9.9 ton/tahun.
6
Tanaman kelapa sawit diklasifikasikan sebagai berikut (Pahan, 2008) :
Divisi : Embryophyta Siphonagama
Kelas : Angiospermae
Ordo : Monocotyledonae
Famili : Arecaceae
Subfamili : Cocoideae
Genus : Elaeis
Spesies : E. guineensis Jacq
Secara anatomi buah kelapa sawit terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian
pertama adalah perikaprium yang terdiri dari epikaprium dan mesokarpium,
sedangkan yang kedua adalah biji, yang terdiri dari endokaprium, endosperm,
dan lembaga atau embrio. Epikaprium adalah kulit buah yang keras dan licin,
sedangkan mesokaprium yaitu daging buah yang berserabut dan mengandung
minyak dengan rendemen paling tinggi. Endokaprium merupakan tempurung
bewarna hitam dan keras. Endosperm atau disebut juga kernel merupakan
penghasil minyak inti sawit, sedangkan lembaga atau embrio merupakan bakal
tanaman (Fauzi, et al, 2005).
Menurut Muchtadi, Sugiyono, dan Ayustaningwarno (2010), bahan produksi
untuk mendapatkan minyak dan kernel kelapa sawit adalah tandan buah segar.
Buah yang baik adalah tandan yang sempurna matangnya, mutu tandan buah
dibedakan atas beberapa tingkat, tingkat mutu ini disebut fraksi. Fraksi
dibedakan berdasarkan derajat kematangan tandan buah. Disamping itu buah
sawit juga bahan untuk mendapatkan kernel kelapa sawit yang berasal dari
7
pelumatan buah. Buah kelapa sawit tersusun dalam tandan buah hingga berapa
tingkat dan pada buah yang sehat dapat mencapai 10 tingkat. Tiap buah
panjangnya 2-5 cm dan beratnya dapat melebihi 30 gram, akan masak kira – kira
5-6 bulan setelah penyerbukan yang terdiri dari beberapa bagian diantaranya
kulit buah (exocarp), daging buah (mesocarp), cangkang (endocarp), dan inti
(kernel).
Gambar 1. Buah Kelapa Sawit
Berdasarkan ketebalan daging buah dan cangkang kelapa sawit dapat dibedakan
atas tiga tipe yaitu :
1. Dura
Tempurung cukup tebal antara 2 - 8 mm dan tidak terdapat lingkaran serabut
pada bagian luar tempurung. Daging buah relatif tipis dengan persantase
Mesocrap
Endocrap
Kernel
Exocrap
8
daging buah terhadap buah bervariasi antara 35-50%. Kernel (daging biji)
biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah.
2. Pisifera
Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan sampai tidak ada, tetapi daging
buahnya tebal. Persentase daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan
daging biji sangat tipis. Jenis Pisifera tidak bisa diperbanyak tanpa
menyilangkan jenis yang lain. Varietas ini dikenal sebagai tanaman betina
yang steril sebab bunga betina gugur pada fase ini. Oleh sebab itu, dalam
persilangan dipakai sebagai pohon induk jantan. Penyerbukan silang antara
Pisifera dengan Dura akan menghasilkan varietas Tenera.
3. Tenera
Varietas ini mempunyai sifat-sifat yang berasal dari kedua induknya, yaitu
Dura dan Pisifera. Varietas inilah yang banyak ditanam di perkebunan-
perkebunan pada saat ini. Tempurung yang tipis dengan ketebalannya berkisar
antara 0,5-4 mm dan terdapat lingkaran serabut di sekelilingnya. Persentase
daging buah terhadap buah tinggi, antara 60-96%. Tandan buah yang
dihasilkan oleh Tenera lebih banyak dari pada Dura, Tetapi ukuran tandannya
relatif lebih kecil (Tim Ps, 2000).
Dari ketiga varietas tersebut maka untuk kebanyakan kebun memilih varietas
Dura dan Tenera. Varietas ini dipilih karena perbandinganantara daging buah,
serat , cangkang dan inti dapat dimanfaatkan secara optimal di pabrik.
Berdasarkan warna buah sawit dibedakan atas 3 tipe yaitu antara lain :
1. Nigrescens
Warna buah lembayung atau violet sampai hitam waktu muda dan berubah
9
menjadi kuning atau orange sesudah matang.
2. Virescens
Warna buah hijau ketika muda dan berubah menjadi merah kekuningan
sesudah matang.
3. Albescens
Buah keputih - putihan ketika muda dan berubah menjadi kekuning - kuningan
sesudah matang (Donald, 2003).
Gambar 2. Varietas Kelapa Sawit
Proses pembentukan minyak didalam buah berlangsung selama 24 hari, yaitu
pada saat buah mulai masak. Pemanenan yang dilakukan sebelum proses
pembentukan minyak selesai akan mengakibatkan hasil minyak sedikit,
sedangkan pemanenan sesudah proses pembentukan minyak selesai akan
merugikan karena banyak buah yang telepas dari tandan dan jatuh ke tanah. Buah
yang terlalu masak sebagian kandungan minyaknya akan berubah menjadi asam
lemak bebas yang mengakibatkan rendahnya mutu dari minyak kelapa sawit.
10
Produk minyak kelapa sawit sebagai bahan makanan mempunyai dua aspek
kualitas. Aspek pertama berhubungan dengan kadar dan kualitas asam lemak,
kelembaban dan kadar kotoran. Aspek kedua berhubungan dengan rasa, aroma
dan kejernihan serta kemurnian produk (Siswantoe, 2007).
Pemanenan buah kelapa sawit yang baik adalah semua tandan yang telah matang
harus di panen, tandan buah dipotong dengan dodos atau eggrek bertangkai
panjang, bekas potongan pelepah harus melengkung menyerupai tapak kuda yaitu
miring keluar, pelepah daun yang dipotong dari pohonnya harus ditumpuk secara
teratur pada gawangan dan ditelungkupkan (Styamidjaja, 1991).
2.2. Kernel Kelapa Sawit
Inti sawit merupakan hasil olahan dari biji sawit yang telah dipecah menjadi
cangkang dan inti, cangkang sawit digunakan sebagai bahan bakar ketel uap,
arang, pengeras jalan dan lain-lain. Sedangkan inti sawit diolah kembali menjadi
minyak inti sawit (Palm Kernel Oil). Proses pengolahan inti sawit menjadi
minyak inti sawit tidak terlalu rumit bila dibandingkan dengan proses pengolahan
buah sawit. Bentuk inti sawit bulat padat atau agak gepeng berwarna cokelat
hitam. Inti sawit mengandung lemak,protein, serat dan air. Pada pemakaiannya
lemak yang terkandung didalamnya disebut minyak inti sawit dan ampas atau
bungkilnya yang kaya protein digunakan sebagai bahan makanan ternak. Kadar
minyak dalam inti kering adalah 44 – 53% (Mangoensoekardjo.S., 2003).
Tabel 1. Komposisi Biji Inti Sawit
Komponen Jumlah (%)
Minyak 47 – 52
Air 6 – 8
11
Sumber : (Kataren, 1986).
Inti kelapa sawit atau kernel palm merupakan buah tanaman kelapa sawit
yang telah dipisahkan dari daging buah dan tempurungnya serta selanjutnya
dikeringkan. Kernel merupakan bagian terpenting kedua setelah mesokarp karena
dari inti inilah akan dihasilkan KPO sebagai produk unggulan kedua setelah
CPO. Inti ini mengandung minyak yang warnanya jernih, dan kualitas minyak
inti lebih baik jika dibandingkan dengan kualitas minyak daging buah
(mesocarp).
Bentuk inti sawit bulat padat atau agak gepeng berwarna coklat hitam. Inti
sawit mengandung lemak, protein, serat dan air. Pada pemakaiannya lemak yang
terkandung didalamnya disebut minyak inti sawit diekstraksi dan sisanya atau
bungkilnya yang kaya protein dipakai sebagai bahan makanan ternak. Kernel
pada kelapa sawit dapat dipisahkan menjadi dua bagian yakni endosperm dan
embrio. Endosperm merupakan jaringan yang berfungsi sebagai penyimpan
cadangan makanan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi embrio dan kecambah
kelapa sawit. Bagian ini memiliki kandungan protein, karbohidrat, dan lemak.
Sedangkan embrio merupakan cikal bakal tanaman kelapa sawit baru yang masih
berupa tumbuhan kecil. Dalam embrio terdapat bakal daun (plumula), bakal akar
(radicula) dan haustorium ( Mangoensoekarjo dan Semangun, 2005 ).
Protein 7,5 – 9,0
Selulosa 5
Abu 2
12
Gambar 3. Kernel Palm (Inti Kelapa Sawit)
2.3. Alat Pemecah Biji Kelapa Sawit
Biji sawit yang telah dipisahkan pada proses pengadukan di digester
berupanut dan fiber, diolah lebih lanjut untuk diambil minyaknya. Sebelum
dipecahkan, biji- biji sawit dikeringkan dalam silo, minimal 14 jam dengan
sirkulasi udara kering pada suhu 50°C, akibat proses pengeringan ini inti sawit
akan mengalami pengurangan kadar air sehingga memudahkan pemisahan inti
sawit dari tempurungnya. Biji-biji sawit yang sudah kering kemudian dibawa ke
alat pemecah biji repelmill (Satyawibawa dan Widyastuti 1992).
Didalam proses pemecahan biji kelapa sawit dengan menggunakan ripple
mill, harus diperhatikan kadar kelekangan antara cangkang dan inti yang masih
melekat, dikarenakan di proses ini kadar kekeringan biji harus di
maksimalkankan agar proses kerja dari ripple mill tidak terlalu berat. Alat Ripple
Mill ini bekerja dengan cara jepit, giling (gilas) biji diantara celah Rotating
Assembly dengan Stationary Ripple Plate. Ripple Mill pada umumnya dilengkapi
dengan Nut Granding untuk mengatur pemasukan biji kecil, sedang, besar
kedalam Ripple Mill. Dengan sistem jepit, giling, kupas, dan belah tersebut
13
memungkinkan inti utuh lebih dapat dipertahankan, serta inti pecah, abu akan
berkurang karena cangkang dan inti hancur relatif rendah.
Ripple mill merupakan suatu alat untuk memecahkan cangkang agar inti
(kernel) dan cangkang dapat dipisahkan pada proses selanjutnya. Sebelum masuk
ke ripple mill biji akan melewati corong yang terdapat magnet pada bagian
bawahnya yang bertujuan untuk menangkap material logam yang terikut dengan
biji.
Gambar 4. Ripple mill
Untuk mendukung kelancaran proses pemecahan biji kelapa sawit yang baik
diperlukan persiapan alat pemecah yang sistem kerjanya dapat bekerja dengan
cara seefisien mungkin. Agar hasil operasi alat pemecah itu tidak menghasilkan
pemecahan yang buruk maka alat tersebut harus dipertahankan.
2.4. Alat Pemisah Kernel
Pemisahan inti sawit (kernel) dari tempurung nya berdasarkan perbedaan
berat jenis antara inti sawit dan tempurung. Alat yang digunakan adalah
14
hydrocylone separator. Inti dan tempurung dipisahkan oleh aliran air yang
berputar dalam sebuah tabung atau dapat juga dengan mengapungkan biji-biji
yang pecah dalam larutan lempung yang mempunyai berat jenis1,16. Inti sawit
akan mengapung dan tempurungnya akan tenggelam. Proses selanjutnya adalah
pencucian inti sawit dan tempurung sampai bersih. Untuk menghindari kerusakan
akibat mikroorganisme, maka inti sawit harus segera dikeringkan pada suhu
80°C. Kernel sawit yang kering dapat dikemas atau diolah lebih lanjut yaitu
dengan ekstraksi untuk menghasilkan minyak inti sawit (Satyawibawa dan
Widyastuti,1992).
Ada beberapa jenis dan macam metode pemisah kernel kelapa sawit di antara
nya adalah sebagai berikut :
2.4.1 LTDS I (Ligh Tenera Dust Separator I)
Merupakan alat untuk pemisah antara kernel dan cangkang. Cangkang yang
berat jenisnya lebih ringan akan terisap oleh separating fan. Sedangkan
kernel yang mempunyai berat jenis berat akan jatuh ke wet kernel conveyor.
Pemisahan ini juga bisa disebut sistem pengolahan kering. Ada juga kernel
yang pecah pada saat pemecahan di ripple mill dan cangkang yang berat
jenisnya diantara keduanya, tidak terlalu ringan dan tidak terlalu berat.
Kernel dan cangkang seperti ini akan masuk ke LTDS II untuk dipisah
kembali.
15
Gambar 5. LTDS ( Ligh Tenera dush seperator)
2.4.2 LTDS II ( Ligh Tenera Dush Separator II)
LTDS II merupakan alat untuk memisah kernel dan cangkang yang mana
disini diterapkan metode pemisahan inti dengan sistem kering tahap dua.
Setelah dilakukan pemisahan di LTDS II masih banyak juga terdapat
Kernel dan cangkang yang belum dapat terpisahkan. Kernel dan cangkang
seperti ini harus dipisahkan lagi di sistim pengolahan basah / pada
Claybath. Sebelum kernel dan cangkang diolah di claybath, kernel dan
cangkang tersebut terlebih dahulu di cuci di tabung pencucian. Pencucian
ini bertujuan untuk membersihkan kernel dan cangkang dari kotoran halus
agar pemakaian calcium (CaCO3) pada Claybath dapat diminimalkan.
Claybath adalah suatu tempat pemisahan antara kernel dengan cangkang
dengan menggunakan bantuan calcium (CaCO3). Pemisahan ini disebut
juga dengan pemisahan kernel dengan cangkang melalui sistim basah.
III. METODELOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus - September 2017, di
Laboratorium Daya Alat dan Mesin Pertanian (L.DAMP), Jurusan Teknik
Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah mesin las, gerinda potong,
meteran, gerinda tangan. Sedangkan bahan yang digunakan adalah besi,kawat
striming, triplek, dan biji sawit.
3.3 Metode Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan berdasarkan tujuan penelitian yang pertama
adalah mewujudkan terbentuknya rancangan alat pemisah kernel dengan
cangkang kelapa sawit. Metode yang digunakan adalah metode perancangan yang
didasarkan pada rancangan struktural dan rancangan fungsional, sedangkan untuk
tujuan yang kedua untuk menguji kinerja alat pemisah kernel dengan cangkang
kelapa sawit. Metode yang digunakan adalah metode percobaan, dimana dalam
kegiatan ini ada tiga proses tahapan kegiatan yaitu :
17
3.3.1 Percobaan pendahuluan untuk mendapatkan data dan informasi tentang
sudut kemiringan.
3.3.2 Melakukan pengujian alat perancangan menggunakan data dan informasi
dari data percobaan pendahulan.
3.3.3 Analisis data, metode yang digunakan perhitungan berdasarkan rumus dan
persamaan yang digunakan, hal ini untuk mendapatkan data dan informasi
tentang kinerja alat.
Pengamatan dan pengolahan data dilakukan setelah pengujian alat. Diagram alir
penelitian dapat dilihat pada Gambar 6.
18
Tidak
Ya
Gambar 6. Diagram Alir Pembuatan dan pengujian Alat Pemisah Kernel Dengan
cangkang kelapa sawit.
Perancangan
MemenuhiKriteia desain
Analisi data
Pembuatan Alat
Selesai
Perbaikan
Mulai
Kriteria Desain Rancangan FungsionalRancangan Struktural
Pengujian Alat
Pengamatan
19
3.4 Kriteria Desain
Perancangan alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit ini dirancang
bangun guna untuk memenuhi kriteria desain sebagai berikut:
1. Dapat memisahkan kernel dengan cangkang.
2. Kecepatan alat pemisah rendah.
3.5 Rancangan Struktural
Gambar 7. Alat Pemisah Kernel
1. Kerangka
2. Saluran pengumpan (Hopper)
3. Ruang pemisah
4. As dan Pully
1
2
3
4
56
20
5. V- belt
6. Motor
3.6 Rancangan Fungsional
Alat ini terdiri dari beberapa komponen utama antara lain : kerangka, saluran
pengumpan, ruang pemisahan, dudukan/kaki alat, kerangka alat, as, pully.
3.6.1 Kerangka
Bagian rangka berfungsi sebagai penyangga atau meja dudukan
penopang mesin-mesin yang lain, dudukan poros dan sebagai dudukan
motor listrik. Kerangka terbuat dari besi siku dengan ukuran 3,5 cm x 3,5
cm. Tinggi tiang kerangka belakang 80 cm dan tinggi kerangka depan 60
cm, panjang 110,2 cm, dan lebar 50 cm. Hal ini dimaksutkan agar
mendapat sudut kemiringan awal
3.6.2 Saluran pengumpan (Hopper)
Hopper berfungsi sebagai jalan masuknya kernel dan cangkang kedalam
ruang pemisahan. Bagian dari hopper terbuat dari besi siku dan papan triplek
dengan tinggi hopper 24 cm, panjang 33 cm dan lebar 50 cm. Berfungsi
untuk tempat masuknya kernel dan cangkang keruang pemisah.
3.6.3 Ruang pemisah
Ruang pemisah merupakan bagian utama dari mesin pemisah yang berfungsi
sebagai tempat terjadinya proses pemisahan kernel dan cangkang kelapa
sawit. Bagian ini terletak dibawah hopper dengan jarak 7cm, ruang pemisah
ini terbuat dari kawat strimin yang lebarnya 41 cm dan panjangnya 103,5
cm.
21
3.6.4 As dan pully
Bagian As dan pully dalam rancang bangun alat pemisah kernel dengan
cangkang kelapa sawit ini berfungsi sebagai media transmisi daya untuk
memutar alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit, yang cara
kerjanya yaitu pada saat motor dinyalakan dan di sambungkan dengan sabuk
v-belt maka alat tersebut akan berputar. Panjang As pada alat ini 47 cm dan
dengan jumlah pully 4 buah dengan diameter 8 inci dan 6 inci.
3.6.5 V-belt
V-belt berfungsi sebagai penyambung daya poros yang satu ke poros yang
lain melalui pully seiring mengikuti laju putaran pada mesin atau alat yang
dikaitkan. Alat ini menggunakan 3 v-belt dengan model A1 dengan pully 8
inci dan 6 inci.
3.6.6 Motor
Motor memiliki fungsi yaitu sebagai tenaga penggerak atau tenaga pemutar.
Motor yang digunakan adalah motor listrik dengan daya ½ HP, 0,37 KW, 50
frequency (Hz) , 4 pole, 220/380 Volt, 80 L frame, 4,4 Ampere (A), B
insulation class, 1420 RPM, 1 phase, dan 13 Kg berat.
3.7. Pembuatan Alat
1. Dirancang bentuk alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat pemisah kernel dengan cangkang
kelapa sawit.
3. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pemisah kernel
dengan cangkang kelapa sawit.
22
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik alat.
5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
6. Dirangkai komponen-komponen alat pemisah kernel dengan cangkang
kelapa sawit.
3.7.1. Persiapan
1. Menyiapkan alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit.
2. Menyiapkan biji kelapa sawit yang suadah yang sudah dipecahkan
cangkangnya.
3.7.2. Pelaksanaan
1. Dihidupkan motor elektrik alat pemisah kernel dengan cangkang
kelapa sawit
2. Dimasukan kernel dan cangkang yang sudah dipecah melalui hopper.
3. Dilakukan pengamatan
3.8. Uji Kinerja Alat
Pengujian alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit dilakukan
dengan menggunakan 3 tingkat sudut kemiringan. Cara menguji ruang
pemisahan, yaitu masukan sampel sebanyak 100 biji kernel sawit berikut
cangkang yang sudah dipecahkan kedalam ruang pemisahan. Sebelum
memasukan sampel hidupkan terlebih dahulu mesin alat pemisah kernel dengan
cangkang kelapa sawit. Masing-masing pengujian dilakukan sebanyak 5 kali
pengulangan. Setelah itu menghitung presentase keberhasilan pemisahan kernel
23
dengan cangkang kelapa sawit yang terpisah dengan baik dan yang tidak terpisah
dengan baik.
Pengamatan dilakukan pada proses pengujian alat pemisah kernel dengan
cangkang kelapa sawit, yaitu dengan melakukan pemisahan dengan alat pemisahan
ini. Selain itu kualitas hasil dari uji kinerja alat pemisah kernel dengan cangkang
kelapa sawit ini dilihat dari berapa persen cangkang yang kebawa kernel dan
berapa persen kernel yang terbawa oleh cangkang dengan cara menghitung jumlah
kernel dan cangkang yang terpisah dengan baik. Pengamatan yang dilakukan
antaralain :
1. Presentase kernel (K) dihitung menggunakan rumus :
%K =
2. Presentase cangkang (C) dihitung menggunakan rums :
%C =
Keterangan :
K = Kernel yang jatuh kebawah dan kernel yang terbawa cangkang
C = Cangkang yang terbawa kernel dan cangkang yang naik keatas
Data yang diperoleh dari percobaan ini, pengamatan dan perhitungan
dianalisis dengan menggunakan metode deskriptif dalam bentuk rata – rata yang
3.9 Pengamatan
3.10 Analisis data
24
menjelaskan tentang data yang diperoleh dan disajikan dalam bentuk tabel dan
gambar.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari penelitian yaitu:
1. Alat yang dihasilkan mampu memisahkan kernel dan cangkang dengan
baik, dimana untuk pemisahan kernel komposisi yang dihasilkan adalah
81,8 % , 91,6% dan 90,6% kernel yang terpisah dari cangkang,
sedangkan komposisi cangkang yang terbawa kernel adalah 2,01%, 5,01%
dan 8,09%.
2. Bentuk cangkang mempengaruhi proses pemisahan antara kernel dengan
cangkang.
5.2. Saran
Penelitian tentang Rancang Bangun Alat Pemisah kernel dengan Cangkang
Kelapa Sawit ini masih terdapat kekurangan. Adapun saran yang disampaikan
oleh penulis yaitu:
1. Rancang bangun alat pemisah kernel dengan cangkang kelapa sawit ini
masih dapat dikembangkan pada penentuan titik sudut yang lebih tepat
untuk mendapatkan hasil sortasi kernel dengan cangkang yang lebih
34
optimal. Hal ini disebabkan kemiringan sudut sangat mempengaruhi hasil
pengujian.
2. Bagi para pengembang yang akan mengembangkan Rancang Bangun Alat
Pemisah Kernel dengan Cangkang ini, pemisahan antara kernel dengan
cangkang kelapa sawit akan lebih optimal juga apabila pada saat proses
pemecahan biji sawit, biji sawit terpecah secara sempurna (kernel tidak
lagi menempel pada cangkang).
DAFTAR PUSTAKA
Fauzi, Y. Widyastuti, YE. Satyawibawa, I dan Hartono, R .2005. “Kelapa SawitBudidaya Femanfaatan Hasil dan Limbah Analisis Usaha DanPemasaran”. Penebar Swadaya. Jakarta. 168 Hal.
Hoesin, H. 2015. “Manajemen Mutu: Sortasi, Grading dan Simplisia”. BukikRanah Ilmu.
Irwanto, A. 2016. “Gaya Gesek Statis dan Kinetis”. Jakarta.http://irwantoadi926.blogspot.co.id/2016/11/gaya-gesek-statis-dan-kinetis-dan.html (diakses pada tanggal 27 November 2017).
Ketaren, S. 1986. “Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak”. UniversitasIndonesia Press. Jakarta
Mangoensoekardjo. S. 2003. “Manajemen Aagrobisnis Kelapa Sawit”.Yogyakarta: UGM-Press.
Mangoensoekarjo S dan H. Semangun. 2005. “Manajemen Agribisnis KelapaSawit”. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Pahan, I. 2008. Panduan Lengkap Kelapa Sawit. Penebar Swadaya. Jakarta
Patiwiri, Waries. A. 2006. “Teknologi Penggilingan Padi”. Penerbit PTGramedia Pustaka Utama. Jakarta
Prabowo, A. 2009.”Pembuatan Karbon Aktif dari Tongkol Jagung SertaAplikasinya Untuk Adsorpsi Cu, Pb, dan Amonia”.(Skripsi) UniversitasIndonesia Depok.
36
Satyawibawa dan Widyastuti. 1992. “Kelapa Sawit Usaha BudidayaPemanfaatan Hasil dan Aspek Pemasaran”. Penebar Swadaya. Jakarta.
Riyadi, 2003. “Kebiasaan makan masyarakat dalam Kaitannya denganPenganekaragaman Konsumsi Pangan. Prosiding Simposium Pangan danGizi serta Konggres IV Bergizi dan pangan “. Indonesia. Jakarta.
Siswanto. 2007. “Pengantar Manajemen”. PT. Bumi Aksara. Jakarta
Sugiyono. 2010. “Metode penelitian kuantitatif kualitatif & RND”. Alfabeta.Bandung
Sukamto. 2008. “Kiat Meningkatkan Produktivitas dan Mutu Kelapa Sawit”.Penebar Swadaya. Jakarta. 83 Hal.
Setyamidjaja. 1991. “Budidaya Kelapa Sawit”. Kanisius.Yogyakarta.
Tim Penulis PS., 2000. “Kelapa Sawit; Usaha Budi Daya, Pemanfaatan Hasil,dan Aspek Pemasaran”. Penebar Swadaya, Jakarta.
