Didin Zakariya Lubis, Agung Winarno, Rayie Tariaranie Wiraguna, Prameisthy Dyah Anggraeni Isnodo, Kiky Mega Novella Rancang Bangun Mesin Teknologi Tepat Guna (Ttg) Pengupas Sabut Kelapa..... 1

## RANCANG BANGUN MESIN TEKNOLOGI TEPAT GUNA (TTG) PENGUPAS SABUT KELAPA MENUJU EKONOMI MANDIRI DI DESA GAJAHREJO, KABUPATEN MALANG
Didin Zakariya Lubis 1 , Agung Winarno 2 , Rayie Tariaranie Wiraguna 3 , Prameisthy Dyah Anggraeni Isnodo 4 , Kiky Mega Novella 5 1, 2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin dan Industri , Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang, Malang, 65145, Indonesia E-mail: didin.zakariya.ft@um.ac.id
Abstrak: Penerapan  IPTEKS  berupa  mesin  pengupas  sabut  kelapa  dengan  variabel  kontrol kecepatan  berlokasi  di  desa  Gajahrejo,  yaitu  salah  satu  desa  binaan  di  kecamatan  Gedangan, kabupaten Malang. Gajahrejo memiliki beberapa potensi diantaranya mulai dari olahan ikan asap, tanaman toga, kopi, sampai dengan lahan perkebunan kelapa yang cukup luas. Penerapan TTG pada pengabdian ini merupakan tahapan lanjutan untuk melengkapi teknologi pengolahan VCO yang  pernah  dilakukan  sebelumnya  untuk  menyelesaikan  keseluruhan  proses  pengolahan  VCO mulai  dari  panen  sampai  menjadi  produk  yang  berkualitas  dan  higienis.  Ada  beberapa permasalahan yang terjadi di mitra antara lain: belum adanya inovasi teknologi tepat guna untuk pengolahan, dalam hal ini untuk proses pengupasan sabut kelapa, pengupasan sabut kelapa yang dilakukan  secara  konvensional  memakan  waktu  yang  relatif  lama  untuk  produk  massal,  belum adanya integrasi mesin pengolahan VCO dan sistem manajerial yang baik, dan tingkat kejenuhan pekerja yang tinggi karena melakukan pekerjaan yang diulang secara terus menerus. Hal ini tentu dapat diatasi jika mesin yang diusulkan dapat disetujui. Berdasarkan permasalahan tersebut maka tim  pengusul  memberikan    inovasi  teknologi  berupa  mesin  pengupas.  Langkah-langkah  dari pengusul  untuk  menyelesaikan  permasalahan  di  atas  antara  lain:  a)  membuat  IPTEKS  TTG berupa  mesin  pengupas  sabut  kelapa  yang  dapat  bekerja  secara  cepat,  otomatis  dan  aman,  b) melakukan perhitungan kapasitas dan daya mesin untuk mendapatkan produk yang reliabel dan berdaya  guna  optimum,  c)  melakukan  desain,  simulasi  dan  manufacturing  terhadap  mesin pengupas sabut kelapa, d) melakukan pelatihan penggunaan dan perawatan mesin pengupas sabut kelapa, dan e) melakukan pelatihan manajemen pengolahan VCO.
Kata kunci: mesin pengupas, VCO, gajahrejo, sabut kelapa, inovasi

## I. PENDAHULUAN
Gajahrejo merupakan sebuah desa di wilayah Kecamatan Gedangan, Kabupaten Malang dengan luas  wilayah  15.149.000  m2.  Desa  ini  terletak  pada  ketinggian  500  m  dari  permukaan  laut. Gajahrejo merupakan salah satu desa binaan Universitas Negeri Malang yang memiliki beberapa potensi  diantaranya  mulai  dari  olahan  ikan  asap,  tanaman  toga,  kopi,  sampai  dengan  lahan perkebunan  kelapa  yang  cukup  luas.  Berdasarkan  data  yang  berhasil  dihimpun,  sebagian  besar masyarakat  desa  Gajahrejo  bekerja  sebagai  petani  kebun  kelapa  sebagaimana  ditunjukkan  pada gambar 1.
Pengembangan  usaha  Mikro,  Kecil,  dan  Menengah  (UMKM)  menjadi  prioritas  utama  dalam rangka  meningkatkan  nilai  jual  produk  dan  kesejahteraan  masyarakat  (UU  Nomor  20  Tahun 2008).  Peranan  UMKM  yang  ada  di  Indonesia  menyumbang  sekitar  60%  dari  PDB  dan  juga memberikan kesempatan kerja bagi banyak masyarakat (Subagyo, 2020) dan (Faidati, 2020). Oleh karena  itu  perlu  adanya  diversifikasi  IPTEKS  dari  kalangan  akademisi  kepada  masyarakat setempat  untuk  meningkatkan  nilai  jual  dan  kualitas  produk.  Penerapan  IPTEKS  berupa  TTG oleh tim pengabdi dari UM akan difokuskan pada pengolahan kelapa menjadi Virgin Coconut Oil (VCO) yaitu pada tahap pengupasan sabut kelapa.
a) Kebun kelapa di desa Gajahrejo b) Panen kelapa di desa Gajahrejo c) Ketua pengusul dengan kepaladesa Gajahrejo d) Proses pemurnian VCO
Gambar 1. Profil desa Gajahrejo dan potensi kebun kelapa
VCO  merupakan  minyak  yang  dihasilkan  dari  ekstraksi  daging  buah  kelapa  dengan  suhu  tidak lebih  dari  600  C  (Putera,  2019).  Berikut  disampaikan  tahapan  dasar  pengolahan  buah  kelapa menjadi  VCO  antara  lain:  a)  pengupasan  sabut  kelapa  dari  tempurung  buah  kelapa  yaitu menggunakan  mesin  yang  diusulkan  tim  pengabdi  UM tahun  ini,  b) pemecahan  bungkil  kelapa dari  daging  kelapa  yang  sekaligus  memisahkan  antara  daging  buah  dengan  air  kelapa,  c)  proses pemarutan daging kelapa, d) proses pemerasan daging kelapa, e) pengolahan santan menjadi VCO dengan mixer yang dipanaskan dengan suhu 300 C, d) pemisahan blondo, minyak, dan air dengan mesin sentrifugal, dan e) penyaringan/ pemurnian/ filtrasi minyak VCO.
Penerapan  TTG  pada  pengabdian  ini  merupakan  tahapan  lanjutan  untuk  melengkapi  teknologi pengolahan VCO yang pernah dilakukan sebelumnya oleh (Wiraguna, 2021) melalui hibah PNBP UM  2021.  Yang  pengusul  juga  terlibat  dalam  pengembangan  TTGnya  sebagai  desainer  dan koordinator produksi mesin. TTG yang telah berhasil dibuat adalah mesin centrifugal VCO, yaitu mesin yang berfungsi sebagai pemisah antara blondo, minyak, dan air dengan mekanisme putaran.
Ada banyak permasalahan yang timbul pada proses pengolahan VCO di Gajahrejo yang memang sampai  saat  ini  belum  teratasi  sepenuhnya,  karena  beberapa  proses  masih  dilakukan  secara konvensional.  Misalnya,  mulai  dari  pengupasan  kulit  buah  kelapa  dengan  menggunakan  baja silindris  tajam  (linggis)  untuk  pemisahan  sabut  dengan  buah  kelapanya,  ini  sangat  berbahaya untuk  dilakukan  dengan  tangan  terbuka  tanpa  menggunakan  APD  (lihat  gambar  2);  pemarutan dan  pemerasan  buah  kelapa  masih  semi  konvensional  (pemerasan  menggunakan  tangan,  tidak higienis). Dengan proses yang demikian ini mengakibatkan tingkat produksi VCO sangat rendah yaitu perlu waktu 48 jam untuk menghasilkan 10 liter VCO.
Didin Zakariya Lubis, Agung Winarno, Rayie Tariaranie Wiraguna, Prameisthy Dyah Anggraeni Isnodo, Kiky Mega Novella Rancang Bangun Mesin Teknologi Tepat Guna (Ttg) Pengupas Sabut Kelapa..... 3
Gambar 2. Proses pengupasan sabut kelapa secara konvensional di Gajahrejo Oleh  karena  itu,  tim  pengabdi  memberikan  terobosan  usulan terbaru  sehingga  dapat  mengatasi kendala yang ada, berupa mesin pengupas sabut kelapa dengan mekanisme roller pressing yang dilengkapi  dengan  variabel  pengatur  kecepatan  putaran  secara  otomastis.  Kini  metode pengupasan  tidak  lagi  menggunakan  tangan  (manual)  yang  sangat  berbahaya,  operator (masyarakat) hanya melakukan input pada inlet mesin dan pengontrolan kerja mesin ketika sedang beroperasi.    Dengan  diversifikasi  ini  diharapkan  dapat  meningkatkan  kuantitas  produksi  dan efisiensi kerja pengupasan secara signifikan  (Bharatha, 2021). Selain itu, dengan mesin ini dapat meningkatkan daya saing dan nilai tambah produk VCO di desa Gajahrejo. Sehingga diharapkan dapat  mendorong  peningkatan  penjualan  VCO  serta  meningkatkan  kemampuan  SDM masyarakat.

## II. METODE
Survey ke Gajahrejo sebagai mitra binaan telah dilakukan untuk mengetahui permasalahan yang dihadapi  mitra  tersebut.  Hal  ini  sangat  penting  sekali  karena  setiap  mitra  pasti  mempunyai permasalahan yang perlu penyelesaian untuk peningkatan produksi sehingga  permasalahan yang ada dapat dipetakan dan dikelompokkan untuk mempermudah manajemen permasalahan secara menyeluruh  (Schroeder,  1995).  Mengkaji  tentang  teori  perencanaan  dan  perancangan  mesin  ini berfungsi untuk memberi landasan dalam perancangan ataupun manufacturing mesin, khususnya dalam  pembuatan  Mesin  pengupas.  Studi  juga  dilakukan  terhadap  riset-riset  terdahulu,  hal  ini bertujuan agar proses perancangannya dapat dilakukan secara terarah untuk menghasilkan solusi terhadap permasalahan dan tututan yang ada. Selain itu, studi literatur diperdalam mengenai riset tentang pengupas serta kendali kecepatan yang telah dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya seperti  yang  telah  dilakukan  oleh  (Jingwei,  2020,  Chen  2020,  dan  Chien  2020).  Bahwa  kriteria evaluasi utama dalam pembuatan sebuah mesin adalah tingkat keamanan (safety) dari mesin yang akan  diusulkan,  performa  mesin,  mudah  untuk  dimanufacturing,  mudah  untuk  service,  mudah untuk pengoperasian, konsumsi energi yang terjangkau, biaya operasi dan perbaikan yang murah, dan operasi yang tidak bising.
Dilakukan secara konvensional (Kapasitas produksi rendah) Nampan buah kelapa yang terkuliti Buah kelapa pasca dikupas Pengupasan sabut tanpa menggunakan alat pengaman (berbahaya)
Guna  untuk  merealisasikan  kebutuhan  mitra  serta  luaran  dari  Lembaga  Pengabdian  Kepada Masyarakat  (LP2M)  Universitas  Negeri  Malang,  maka  pada  hasil  pengabdian  ini  pengusul membatasi  sampai  dengan  pelatihan  dalam  pengoperasian  mesin  sampai  pekerja  betul-betul paham tentang keseluruhan mesin pengupas yang diajukan. Selanjutnya hasil pengkajian, desain, TTG, uji unjuk kerja dan pelatihan pengoperasian mesin dapat dilaporkan sebagai hasil riset dan inovasi, selain itu diharapkan juga dapat memunculkan karya tulis nasional bahkan sampai dengan paten.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain  dan  manufacturing  dari  mesin  pengupas  sabut  kelapa  yang  diusulkan  diharapkan  dapat mengatasi  permasalahan  yang  terjadi  di  mitra  pengabdian,  dalam  hal  ini  dalam  segi  safety  dan kecepatan pengupasan dibandingkan metode konvensional menggunakan tangan (Madhankumar, 2021).  Rancangan  mesin  dari  TTG  yang  diusulkan  ini  telah  memperhatikan  dukumen pembanding  antara  lain;  paten  alat  pengupas  sabut  kelapa  dengan  no.  IDP000057687 menggunakan  mekanisme  mata  pisau  pengupas  dengan  bantuan  poros penekan.  Selain  itu  juga melakukan  banding  paten  dengan  Coconut  peeling  machine  dengan  nomor  paten CN209609791U  dari  Cina,  paten  tersebut  menunjukkan  bahwa  Mesin  pengupas  kelapa menggunakan  mekanisme  rol  ganda,  yang  terdiri  dari  dua  rol  yang  berputar.  Beberapa  paten serupa  seperti  Combined  coconut  peeling  and  polishing  all-in-one  machine  dengan  paten CN212545450U,  Automatic  coconut  peeling  machine  dengan  paten  CN110051009A,  Coconut peeling  machine  dengan  paten  CN106174613A.  Kesemuanya  memiliki  karakteristik  desain perancangan yang berbeda-beda namun dengan tujuan yang sama, yaitu melakukan pengupasan sabut kelapa.
Kelebihan  mesin  pengupas  sabut  kelapa  yang  dikembangkan  ini  adalah  perawatan  mudah, memiliki  sistem  pengontrol  kecepatan  putaran  mesin,  yang  ini  dapat  disesuaikan  dengan ketersediaan/  raw  material  dari  buah  kelapa  itu  sendiri.  Memiliki  penekan  otomatis  yang dikendalikan  dengan  pengaturan  koefisien  pegas.  Kapasitas  produksi  yang  lebih  besar  sehingga dapat meningkatkan kuantitas pengupasan buah kelapa. Selain itu konsistensi dalam pengupasan dapat  dijaga,  karena  mesin  dapat  dioperasikan  24  jam  sehari  non  stop.  Sebagai  gambaran menyeluruh berikut pada tabel 1. disampaikan matrik perbandingan spesifikasi dari metode lama dan metode baru dengan mesin yang diusulkan.
Tabel 1. Daftar perbandingan teknik metode manual dengan mesin (usulan)
No Spesifikasi Teknis Metode manual (metode yang dipakai sekarang di Gajahrejo) Mesin pengupas sabut kelapa (usulan tim pengabdian) 1 Kapasitas pengupasan (butir/jam) 400 720 2 Sumber Daya Tenaga Manusia Motor Bensin 5,5 HP 3 Reliability Tergantung tingkat kejenuhan pekerja 99% (tidak ada kejenuhan) 4 Continuitas Relatif terhadap loyalitas pekerja pada mitra Full continous 5 Konsistensi Inkonsisten (tergantung tingkat konsentrasi dan pengalaman kerja) Selalu konsisten
Didin Zakariya Lubis, Agung Winarno, Rayie Tariaranie Wiraguna, Prameisthy Dyah Anggraeni Isnodo, Kiky Mega Novella Rancang Bangun Mesin Teknologi Tepat Guna (Ttg) Pengupas Sabut Kelapa..... 5
Keefektifan  mesin  pengupas  sabut  kelapa  ditinjau  dari  kualitas  hasil  pengupasan  yang  merata (terkelupas  semua).  Penelitian  oleh  (Mohan,  2021)  menyebutkan  bahwa  untuk  dapat  membuat pengupas  sabut  kelapa  yang  baik,  perlu  dikaji  rancangan  dan  pengujian  yang  meliputi  hal-hal seperti  perancangan  (type,  geometri,  daya,  efisiensi,  waktu  kecepatan),  dan  mengkorelasikan kualitas  pengupasan  dengan  waktu  pengupasan.  Berikut  pada  tabel  2.  spesifikasi  utama  pada mesin pengupas sabut kelapa yang diusulkan.
Tabel 2. Spesifikasi utama mesin pengupas sabut kelapa usulan
Spesifikasi Utama Mesin Deskripsi Tipe motor bensin 5,5 HP Rotation speed (r/min) Adjustable 50-500 Total berat (kg) 120 Dimensi (PxLxT) (mm) 1200x500x1500
Berikut  pada  gambar  3  ditampilkan  gambar  proses  pembuatan  alat  pengupas  sabut  kelapa  dan desiminasi alat di desa Gajahrejo
Gambar 3. Proses produksi dan desiminasi mesin di desa mitra

## IV. KESIMPULAN
Diversifikasi  pekerjaan  manual  dengan  “linggis”  telah  diganti  dengan mesin  pengupas  sabut kelapa  yang  dilengkapi  dengan  varibel  kontrol  kecepatan  yang  diusulkan  di  desa  Gajahrejo. Beberapa  manfaat  yang  dapat  dicapai  dari  kegiatan  pengabdian  ini  antara  lain:  mampu meningkatkan  secara  signifikan  nilai  ekonomi  dari  efisiensi  proses  pengelolaan  VCO, meningkatnya pengetahuan dan keterampilan masyarakat dalam pengelolaan VCO yang higienis dan  bermutu  tinggi,  memperluas  segmen  pasar  dan  meningkatkan  kesejahteraan  para  petani pohon  kelapa  di  desa  Gajahrejo,  menghasilkan  produk  VCO  dengan  kualitas  yang  mampu bersaing dalam pasar lokal, interlokal bahkan global.

## V. UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  hibah  dana  internal  UM  tahun  2022  melalui  LP2M dengan  nomor  kontrak  19.5.313/UN32.20.1/PM/2022.  Terima  kasih  juga  disampaikan  kepada kepala  desa,  segenap  aparatur,  UMKM  dan  warga  Desa  Gajahrejo  Kecamatan  Gedangan Kabupaten  Malang  yang  telah  membantu  kelancaran  kegiatan  ini  sehingga  dapat  berlangsung dengan sukses.

## VI. DAFTAR RUJUKAN
Bharatha K.N., Roopa D., Indran S, dkk.  2021. Influence of the stacking sequence and coconut husk micro fillers on the drilling parameters of coconut leaf sheath/glass/jute fiber hybrid phenol
formaldehyde
composites. materialstoday:procedings.
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.10.422 .
Chen  Rena,  Shi- Jie  Cao,  2020,  “Implementation  and  visualization  of  artificial  intelligent ventilation  control  system  using  fast  prediction  models  and  limited  monitoring  data”,
Sustainable Cities and Society 52 (2020) 101860, Elsevier Ltd.
https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101860
Chien-Sheng  Liu,  Hung-Chuan  Hsu,  Yu- Xiang  Lin,  2020,  “Design  of  a  six -degree-of-freedom geometric  errors  measurement  system  for a  rotary  axis  of  a  machine  tool”,    Elsevier Ltd. Optics and Lasers in Engineering 127 (2020) 105949. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2019.105949
Faidati, Nur, Muhammad Khozin, 2020, “Pengembangan UMKM di Era Revolusi Industri 4.0”, The 11th University Research Colloquium 2020. Universitas Aisyiyah Yogyakarta.
Jingwei  Liu,  Mengxuan  Zhao,  Guanchen  Li,  And  Jiaming  Chen,  2020,  “Multiple  Linear Regression  Prediction  and  Wavelet  Neural  Network  Based  Intelligent  Online  Tuning Control Method”, IEEE Access ( Volume: 8). P. 160684 -160696. 10.1109/ACCESS.2020.3020980
Madhankumar, S. Suryakumar H., Sabarish R., 2021. Fabrication of Pineapple Peeling Machine Using Pneumatic Solenoid Valve. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1059 012038
Mohan,  P.B.,  Thiruppayhi,  R.  Kumar  S.S.,  dkk.  2021.  Design  and  Fabrication  of  Compact Coconut Shell Crusher. IJRESM, vol. 4, no. 6, pp. 67 – 70
Putera,  P.,  Intan,  A,  Mustaqim  F.  dkk.  2019.  Rancang  Bangun  Mesin  Pengupas  Sabut  Kelapa. Agroteknika, 2(1), 31-40. https://doi.org/10.32530/agtk.v2i1.31 .
Schroeder,  Roger.1995.  Pengembilan  Keputusan  Dalam  Suatu  Fungsi  Operasi.  Edisi  Ketiga.
Jakarta : Erlangga.
Subagyo,  2020,  “Meningkatkan  Daya  Saing  dan  Kinerja  UMKM:  Tinjauan  dari  persp ektif Karakter”, Pembelajaran dan Kompetensi Wirausahawan, Bandung: Media Sains Indonesia.
Undang- undang Nomor 20 Tahun 2008, “Usaha Mikro, Kecil dan Menengah”.
Wiraguna, R.T., Winarno, A.,  Lubis, D.Z., dkk. 2021. Optimalisasi Pengolahan Virgin  Coconut Oil  (VCO)  Berbasis  Teknologi  Tepat  Guna  (TTG)  untuk  Meningkatkan  Ekonomi Kerakyatan  desa  Mitra  Gajahrejo,  Kabupaten  Malang.  Laporan  akhir  LP2M  UM.  Hibah PNBP UM.