Evaluasi Kinerja Mesi Pemipil Jagung Tipe PJ - 700 Menggunakan Berbagai Varietas Jagung

EVALUASI KINERJA MESIN PEMIPIL JAGUNG TIPE  PJ - 700 MENGGUNAKAN BERBAGAI VARIETAS JAGUNG

NASKAH SEMINAR PROPOSAL

Oleh:

Rofi Romadhani

NIM. 091710201040

DPU : Ir. Hamid Ahmad

DPA : Dr. Siswoyo Soekarno, S.TP, M.Eng

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JEMBER

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

2013

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman jagung (Zea Mays L.) merupakan produk pertanian yang mengandung nilai gizi yang hampir sejajar dengan beras yang memiliki keluwesan lebih. Selain sebagai bahan makanan pokok, jagung bisa diolah menjadi beragam produk industri  makanan. Diantaranya jagung dapat diolah menjadi sirup, minyak nabati, aneka makanan kecil, maizena, margarine, dan bir. Jagung juga dapat diproses menjadi bahan campuran makanan ternak, terutama unggas (Haryoto, 1995).

Hasil jagung per hektar di Indonesia relatif masih lebih rendah dibandingkan dengan negara lain. Sedangkan kebutuhan jagung terus melonjak dari tahun ke tahun. Hingga impor bahan pangan ini tetap harus dilakukan pemerintah. Bukan berarti Indonesia tidak berusaha meningkatkan produksi jagungnya, namun perkembangan yang ada tidak  bisa mengejar peningkatan kebutuhan jagung. Hal ini bisa dilihat bahwa kurang lebihnya 50% dari total kebutuhan nasional tanaman jagung digunakan pada industri pakan ternak (unggas). Dalam periode 2005-2020, kebutuhan jagung untuk industri pakan diperkirakan 51,5% dari kebutuhan jagung nasional, dan bahkan setelah tahun 2020 lebih dari 60% dari kebutuhan tersebut (Anonim, 2005).

Sebagai bahan baku makanan, baik manusia maupun hewan, jagung yang dibutuhkan harus memiliki kualitas tinggi. Jagung yang berkualitas rendah, maka akan mengakibatkan kadar gizi yang rendah pula. Dampaknya, hasil pangan olahannyapun akan menghasilkan produk yang tidak berkualitas. Untuk mendapatkan biji jagung yang bermutu tinggi memang tidak begitu mudah. Penanganan pascapanen yang kurang tepat kadangkala akan menghasilkan kualitas biji jagung yang kurang baik. Sebagai contoh banyak produk jagung di tingkat petani yang tidak terserap oleh industri yang disebabkan oleh beberapa hal seperti : kadar air tinggi, rusaknya butiran jagung, warna butir tidak seragam, adanya butiran yang pecah serta kotoran lain yang menyebabkan rendahnya kualitas jagung yang dihasilkan.

1.2 Permasalahan

            Permasalahan utama dalam proses pemipilan jagung dengan menggunakan mesin pemipil jagung ini antara lain:

a)      masih belum ada informasi yang jelas tentang pengaruh kecepatan putaran mesin terhadap tingkat kerusakan mutu biji jagung pada berbagai varietas saat proses pemipilan berlangsung,

b)      masih belum ada sosialisasi tentang hubungan antara berbagai varietas jagung terhadap ketentuan kecepatan putaran mesin yang dibutuhkan untuk menghasilkan kualitas hasil pipilan yang baik.

1.3 Tujuan Penelitian

            Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui beberapa hal sebagai berikut:

a)      mengetahui pengaruh kecepatan putaran mesin terhadap tingkat kerusakan biji jagung dengan berbagai varietas pada saat proses pemipilan berlangsung,

b)      mengetahui hubungan antara berbagai varietas jagung dengan kesesuaian kecepatan putaran mesin yang cocok untuk masing-masing varietas jagung, sehingga dapat mengurangi tingkat kerusakan biji jagung pada saat proses pemipilan berlangsung.

1.4 Manfaat Penelitian

            Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk hal-hal sebagai berikut:

a)      memberikan informasi kepada pemerintah, peneliti, dan petani bahwa dalam pengoperasian mesin pemipil jagung terdapat pengaruh kecepatan putaran mesin yang harus diperhatikan terhadap tingkat kerusakan biji jagung,

b)      dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dalam mengatasi kerusakan biji jagung yang dihasilkan dari proses pemipilan menggunakan mesin pemipil jagung.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Jagung

            Jagung (Zea Mays L.) yang masih satu keluarga dengan gandum dan padi merupakan tanaman asli benua Amerika. Selama ribuan tahun, tanaman ini menjadi makanan pokok penduduk suku Indian di Amerika. Di Indonesia jagung pertama kali datang pada abad 17, dibawa oleh Bangsa Portugis.  Sejak kedatangannya, tanaman ini menjadi tanaman pangan utama kedua setelah padi yang ditanam hampir oleh seluruh petani di nusantara. Bagi petani yang mengalami kegagalan panen padi karena serangan hama, menanam jagung menjadi alternatif untuk mendapatkan keuntungan atau minimal untuk menutup kerugian (Redaksi AgroMedia, 2007).                  Linneaeus (1737), seorang ahli botani, memberikan nama Zea mays untuk tanaman jagung. Zea berasal dari bahasa Yunani yang digunakan untuk mengklasifikasikan jenis padi-padian. Adapun mays berasal dari bahasa Indian, yaitu Mahiz atau Marisi yang kemudian digunakan untuk sebutan spesies. Sampai sekarang nama latin jagung disebut Zea mays Linn. (Rukmana, 1997).

2.2 Taksonomi Tanaman Jagung

            Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, kedudukan tanaman jagung diklasifikasikan sebagai berikut.

            Kingdom         :  Plantae

            Divisio             : Spermatophyta

            Subdivisio       : Angiospermae

            Kelas               : Monocotyledoneae

            Ordo                : Poales

            Family             : Poaceae (Graminae)

            Genus              : Zea

            Spesies            : Zea mays L. (Adisarwanto dan Widyastuti, 2000).

2.3 Varietas Tanaman Jagung

            Tanaman jagung yang tumbuh di dunia mempunyai banyak jenis atau varietas. Para ahli botani mengidentifikasi keragaman genetik tanaman jagung ke dalam ras-ras. Identifikasi ras-ras jagung secara besar-besaran yang pertama dilakukan di Meksiko. Penelitian yang sama juga dilakukan di Amerika Serikat. Di benua Amerika telah tercatat 276 ras jagung, tetapi ras-ras jagung yang asli telah diganti dengan varietas atau hibrida-hibrida baru.

            Para ahli botani dan pertanian mengidentifikasi bentuk asli tanaman jagung ke dalam tujuh jenis , yaitu sebagai berikut.

a)      Jagung Tepung atau Flour Corn (Zea mays L, amylacea Sturt),

b)      Jagung Gigi Kuda atau Dent Corn (Zea mays identata),

c)      Jagung Mutiara atau Flint Corn (Zea mays indurata),

d)     Jagung Berondong atau Pop Corn (Zea mays L. everta Sturt),

e)      Jagung Manis atau Sweet Corn (Zea mays L. saccharata),

f)       Jagung Bungkus atau Pod Corn (Zea mays L. tunicate Sturt),

g)      Jagung Ketan atau Waxy Corn (Zea mays L. certain Kulesch) (AAK, 1993).

2.4 Penanganan Panen dan Pasca Panen Tanaman Jagung

2.4.1  Pemanenan

Pemanenan jagung  untuk kepentingan penyimpanan dan perdagangan dalam wujud pipilan hendaknya dilakukan setelah tanaman berumur  ± 3,5 bulan. Pada umur demikian biasanya daun-daun buah jagung (kelobot) telah kering, berwarna putih kekuning-kuningan, tetapi untuk lebih meyakinkan sebaiknya diambil beberapa buah dan dikupas, apabila bijinya telah keras, itu tandanya pemanenan dapat segera dilakukan (Kartasapoetra, 1994).                                                                                                                         

2.4.2 Pengeringan Awal dan Pemipilan                                                                                  Pengeringan biasanya dilakukan dengan tujuan untuk mempermudah pekerjaan pemipilan jagung, sebab pemipilan tanpa dilakukan pengeringan terlebih dahulu akan menyebabkan banyak butiran yang rusak, terkelupas kulit, terluka atau cacat, pengerjaanya agak lambat. Pengeringan dilakukan sampai kadar air turun menjadi sekitar 18 - 20%.  Pengeringan bisa dilakukan secara alami maupun dengan alat pengering jenis Batch Dryer yang menggunakan temperatur udara pengering antara 50 - 60˚C, kelembaban relatif 40% (untuk jagung konsumsi, tetapi untuk jagung bibit temperatur yang digunakan yaitu sebesar 43 - 50˚C). Untuk pemipilan dengan menggunakan Corn Sheller yang dijalankan oleh motor. Jagung dalam kondisi kering awal yang masih bertongkol dimasukkan ke dalam ruang/lubang pemipil (hopper) dan karena ada gerakan dan tekanan, pemutaran yang berlangsung dalam Corn Sheller maka butir-butir biji akan terlepas dari tongkol, butir-butir biji tersebut langsung akan keluar dari lubang pengeluaran untuk selanjutnya ditampung dalam wadah atau karung. (Kartasapoetra, 1994).

            Adapun beberapa cara memipil jagung tongkol, yaitu:

1)   Pemipilan dengan tangan,

2)   Pemipilan model TPI,

3)   Pemipil model lager,

4)   Pemipil model ban mobil,

5)   Pemipil model serpong,

6)   Pemipil model sepeda (Haryoto, 1995).

2.5  Mesin Pemipil PJ-700

2.5.1 Prinsip Kerja

            Mesin pemipil jagung ini merupakan alat pemipil jagung tongkol yang digerakkan menggunakan tenaga motor diesel. Mesin menggerakkan silinder perontok melalui pulley yang dihubungkan dengan sistem transmisi sabuk (belt). Putaran silinder  pemipil sama dengan putaran pulley yang digerakkan oleh motor. Ketika bahan dimasukkan ke dalam penampung (hopper) dimana jumlah pemasukan bahan diatur dengan pengaturan debit yang terpasang di bawah hopper. Jagung yang masuk akan berjatuhan dan terjadi gesekan, gencetan antara pasak-pasak pada silinder yang berputar. Biji jagung yang terpipil akibat himpitan dan gencetan tersebut akan berjatuhan melewati lubang-lubang saringan menuju outlet I sedangkan tongkol ke outlet II (Smith & Wilkes, 1990).

2.5.2 Bagian-bagian Mesin Pemipil PJ-700

            Adapun bagian-bagian dari mesin pemipil PJ-700 yaitu sebagai berikut.

1)   Hopper,

2)   Silinder Pemipil,

3)   Saringan,

4)   Unit Tenaga.

2.6 Faktor yang Mempengaruhi Hasil Pemipilan

            Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pemipilan jagung antara lain sebagai berikut.

1. Kematangan

Faktor kematangan pada saat jagung dipanen diharapkan bisa mengurangi tingkat kerusakan jagung waktu proses pemipilan, karena jagung yang masih muda atau masih belum siap panen biji jagung akan keriput setelah dikeringkan dan  menghasilkan butir pecah /rusak setelah diproses dengan menggunakan mesin pemipil jagung (Suprapto, 1986).

2. RPM Mesin

            Tingkat RPM yang tinggi menyebabkan tekanan pemutaran dalam Corn Sheller secara cepat, ini akan menyebabkan kerusakan pada butir-butir jagung baik butir pecah maupun butir retak, sehingga dalam pengelolaannya kerusakan-kerusakan fisik akan lebih tampak dan akibatnya banyak hasil harus terbuang dan hal ini bisa mengakibatkan kerugian karena hasil yang diperoleh lebih rendah dari biaya produksi.

3. Kadar Air Bahan

            Kadar air sangat berpengaruh terhadap mutu suatu bahan pangan dan hal ini merupakan salah satu sebab sehingga di dalam pengolahan pangan, air yang terkandung pada suatu bahan pangan dikeluarkan atau dikurangi dengan cara penguapan dan pengeringan. Kadar air biasanya dinyatakan dengan persentase berat air terhadap bahan basah atau dalam gram air untuk setiap 100 gram bahan yang disebut dengan kadar air basis basah (bb) (Safrizal, 2010). Dalam penentuan kadar air bahan hasil pertanian biasanya dilakukan berdasarkan bobot basah. Dalam perhitungan ini berlaku rumus sebagai berikut: KA = (Wa / Wb) x 100% (Taib, 1988).

2.7 Mutu Biji Jagung

            Untuk menghasilkan produk bahan-bahan makanan dengan bahan baku jagung yang baik, maka perlu memperhatikan kualitas biji jagung yang akan digunakan. Pemerintah sendiri menetapkan persyaratan mutu biji jagung sebagai berikut.

a.       Syarat Umum

Syarat umum meliputi:

1)      bebas dari hama dan penyakit,

2)      bebas bau busuk, asam atau bau-bau asing lainnya,

3)      bebas dari tanda-tanda adanya bahan kimia yang membahayakan.

b.      Syarat Pokok

 Syarat pokok untuk biji jagung berdasarkan SNI 01-3920-1995 dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Syarat Mutu Jagung

No.	Komponen Utama	Persyaratan Mutu (% maks)
		I	II	III	IV
1.	Kadar Air	14	14	15	17
2.	Butir Rusak	2	4	6	8
3.	Butir Warna Lain	1	3	7	10
4.	Butir Pecah	1	4	3	5
5.	Kotoran	1	1	2	2

Sumber : Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2009

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

            Penelitian Evaluasi Kinerja Mesin Pemipil Jagung Tipe PJ-700 Menggunakan Berbagai Varietas Jagung dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Alat dan Mesin Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember pada tanggal  03 - 20 Juni 2013.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

            Beberapa alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

            1. mesin pemipil jagung  tipe PJ-700,

            2. grain moisture tester,

            3. hand tachometer,

            4. sopwatch,

            5. timbangan analitis (gr),

            6. timbangan duduk (kg),

            7. karung dan kantong pastik.

3.2.2 Bahan

            Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu 2 varietas jagung yang belum dipipil (Bisi 2 dan Pioneer 21) dan solar sebagai bahan bakar mesin pemipil jagung.

3.3 Metode Penelitian

3.3.1 Rancangan Percobaan

            Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pola Rancangan Acak Lengkap (RAL) secara faktorial yang terdiri atas 2 faktor, yaitu faktor A terdiri atas 2 taraf faktor dan faktor B terdiri atas 3 taraf faktor. Kemudian tiap faktor pada taraf tersebut dikombinasikan satu dengan yang lain, dan setiap kombinasi diulang 3 kali. Dengan ketentuan kadar air jagung tongkol yaitu ± 18%, hal ini dikarenakan untuk pemipilan jagung tongkol  syarat kadar air yang baik yaitu antara 18 - 20% (Anonim, 2006).

Faktor A :        Jenis Jagung                                                                                                                Taraf A₁          = Bisi 2                                                                                       Taraf A₂          = Pioneer 21

Faktor B :        RPM

                        Taraf B₁           = 700

                        Taraf B₂           = 800

                        Taraf B₃           = 900

            Kombinasi 2 faktor perlakuan adalah :

                        A₁B₁    A₁B₂    A₁B₃

                        A₂B₁    A₂B₂    A₂B₃

                       

            Selanjutnya, uji faktorial yang digunakan adalah uji Duncan dengan analisis sidik ragam. Adapun rumus-rumus perhitungan RAL sebagai berikut :

a.       Faktor Koreksi (FK)

FK =  

b.      Jumlah Kuadrat Total (JKT)

JKT = - FK  = Jumlah Kuadrat seluruh nilai pengamatan – FK

c.       Jumlah Kuadrat Perlakuan (JKP)      

JKP =  - FK =    – FK

d.      Jumlah Kuadrat Galat (JKG) 

JKG = JKT –  JKP

e.       Derajat Bebas Total (db total)

db total = rt – 1 = total banyaknya pengamatan – 1

f.       Derajat Bebas Perlakuan (db perlakuan) 

db perlakuan = t -1 = banyaknya perlakuan – 1

            Derajat Bebas Galat (db galat) dapat dihitung melalui dua cara, yaitu:

            (1) db galat = db total – db perlakuan

            (2) db galat = t (r-1)

       = (total banyaknya perlakuan) (total banyaknya ulangan -1)

g.      Kuadrat Tengah Perlakuan (KTP)                 

KTP =  =

h.      Kuadrat Tengah Galat (KTG)            

KTG =  =

           

i.        F hitung                                                          

F hitung =

j.        Koefisien Keragaman (KK)                           

KK =   x  100 %

3.3.2 Alur Penelitian

Mulai

Menimbang jagung sebanyak 5 kg untuk setiap jenis jagung dengan kadar air 18%

Jenis jagung : 1. Bisi 2 2. Pioneer 21

Mengukur kecepatan putaran mesin pemipil jagung menggunakan Tachometer

Rpm mesin yang  digunakan : 1. 700 2. 800 3. 900

Jagung mulai dipipil menggunakan mesin pemipil

Data yang diperoleh yaitu Total Pemipilan; Waktu Pemipilan; Kapasitas Pemipilan; Efisisensi Pemipilan; Tingkat Kerusakan Hasil  Pemipilan; Jumlah Kotoran  Pemipilan dan Rendemen

Analisis

Selesai

 

Gambar 3.1 Diagram alir proses pemipilan jagung menggunakan mesin pemipil

3.3.3 Parameter Pengamatan

1.      Total Pemipilan (TP)

Total pemipilan ditentukan dengan hasil jagung pipilan yang masih tercampur dengan kotoran yang keluar dari outlet pengeluaran (1 dan 2). Dengan menggunakan satuan kilogram untuk total pemipilan.

2.      Waktu Pemipilan (WP)

Waktu pemipilan ditentukan dengan cara menghitung menggunakan stopwatch saat jagung mulai dimasukkan ke dalam mesin pemipil sampai tongkol terakhir keluar dari outlet pengeluaran dalam bentuk pipilan atau dalam bentuk biji. Satuan waktu pemipilan dalam detik.

3.      Kapasitas Pemipilan (KP)

Kapasitas pemipilan ditentukan dengan menimbang berat total pemipilan (TP) dan membaginya dengan waktu pemipilan (WP). Maka kapasitas efektif dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ini.

  ………………………………………………..(3.1)

           

Keterangan :

            KP       : kapasitas pemipilan (kg/detik),

            TP       : berat total pemipilan (kg),

            WP      : waktu pemipilan (detik).

4.      Efisiensi Pemipilan (EP)

Efisiensi pemipilan ditentukan dengan menimbang berat jagung pipilan (TP) dibagi dengan berat (awal) total jagung (TJ) dikalikan 100%, maka efisiensi pemipilan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ini.

              x 100 % ………………………………………(3.2)

Keterangan :

         EP   : efisiensi pemipilan (%),

         TP   : berat total pemipilan (kg),

         TJ    : berat total jagung (kg).

5.      Kerusakan Hasil Pemipilan (KHP)

Kerusakan hasil pemipilan jagung dapat ditentukan dengan menimbang berat jagung pipilan pecah atau rusak (JPP) dan dibagi dengan total pemipilan (TP) kemudian dikalikan 100%, maka kerusakan hasil pemipilan dapat dihitung dengan persamaan berikut ini.

                                    ...........................................................(3.3)

Keterangan :

                        KHP    : kerusakan hasil pemipilan (%),

                        JPP     : berat jagung pipilan pecah atau rusak (kg),

                        TP       : berat total pemipilan (kg).

6.      Jumlah Kotoran Pipilan (JKP)

Jagung kotoran pipilan dapat ditentukan dengan menimbang kotoran yang ikut terontokkan (BK) pada outlet 1 dan outlet 2 kemudian dibagi dengan total pemipilan (TP) dan dikalikan 100%, maka jumlah kotoran dapat dihitung dengan persamaan berikut ini.

            ............................................................(3.4)

                        Keterangan :

                                    JKP     : jumlah kotoran pipilan,

                                    BK       : berat kotoran outlet 1 dan outlet 2 (kg),

                                    TP       : berat total pipilan (kg).

7.      Rendemen (R)

Rendemen ditentukan dengan menimbang berat biji terontokkan yang keluar dari outlet 1 (BBT) dibagi dengan berat awal total jagung (TJ) dikalikan 100%. Satuan yang digunakan dalam persen.

.............................................................(3.5)

              Keterangan :

                            R      : Rendemen (%),

                           BBT  : Berat Biji Terontokkan (kg),

                           TJ     : Total Jagung (kg).

3.4 Analisis Data

Analisis data  yang dilakukan pada penelitian ini yaitu menggunakan Metode Sidik Ragam dan Uji Duncan. Hasil yang ditampilkan pada penelitian ini adalah dalam bentuk tabel dan grafik  yang diperoleh dari pengaruh pada kombinasi dua faktor  perlakuan yang telah diacak untuk masing-masing parameter pengamatan yang meliputi Total Pemipilan, Waktu Pemipilan, Kapasitas Pemipilan, Efisiensi Pemipilan, Kerusakan Hasil Pemipilan, Jumlah Kotoran Pipilan, dan Rendemen.

DAFTAR PUSTAKA

AAK. 1993. Teknik Bercocok Tanam Jagung. Yogyakarta: Kanisius.

Adisarwanto, T. & Widyastuti, Y. A. 2000. Meningkatkan Produksi Jagung di Lahan Kering, Sawah, dan Pasang Surut. Jakarta: PT Penebar Swadaya.

Anonim. 2005. Tingkat Kebutuhan Jagung [serial online]. http://Kebutuhan Nasional Tanaman Jagung.html [tanggal 27 Februari 2013].

Anonim. 2006. Standar Produksi [serial online] .http://Warintek.bantul.co.id.              [ tanggal 04 April 2013].

Haryoto. 1995. Membuat Alat Pemipil Jagung. Yogyakarta: Kanisius.

Kartasapoetra, A. G. 1994. Teknologi Penanganan Pasca Panen. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Redaksi AgroMedia. 2007. Budi Daya Jagung Hibrida. Jakarta: AgroMedia Pustaka.

Rukmana, R. 1997. Usaha Tani Jagung. Yogyakarta: Kanisius.

Safrizal, R. 2010. Kadar Air Bahan [serial online]. http:// Laporan Praktikum Satuan Operasi Kadar Air Bahan.html  [tanggal 28 Februari 2013].

Smith, H. P. & Wilkes, L. H. 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.

Suprapto. 1986. Bertanam Jagung. Jakarta: Penebar Swadaya.

Taib, G. 1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan Hasil Pertanian. Jakarta: PT. Mediyatama Sarana Perkasa.