## RANCANG BANGUN MESIN PENGIRIS BAWANG MERAH SISTEM MATA PISAU ROTARI SUMBU VERTIKAL
Novriyanda 1 ,Eka Sari Wijianti 1)* ,Saparin 1
1) Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Bangka Belitung, Kampus Terpadu Universitas Bangka Belitung Merawang Kabupaten Bangka
* email corresponding: wijianti1903@gmail.com
Bawang merah merupakan bahan yang digunakan untuk membuat bawang goreng.  Salah  satu  tahap  pengolahan  bawang  merah  menjadi bawang  goreng adalah  dengan  mengiris  bawang  dengan  ketebalan  tertentu kemudian  digoreng menggunakan  minyak  panas.  Produsen  bawang  goreng  ataupun  industri  kuliner masih banyak yang memproduksi bawang goreng masih mengiris bawang secara manual.  Oleh  karena  itu, dirancang  teknologi  tepat  guna  berupa mesin  pengiris bawang merah dengan sistem mata pisau rotari sumbu vertikal. Cara kerja mesin adalah  dengan  memutarkan  mata  pisau  menggunakan  motor  listrik  200  watt dengan putaran 350 rpm dan dimensi mesin dengan panjang 53 cm x lebar 42 cm x tinggi 105 cm. Hasil penelitian diperoleh kapasitas output mesin pengiris bawang merah  mampu  mengiris  bawang  merah  dengan  hasil  rata-rata  bawang  kategori baik adalah 454,66 gram atau 90,93%, 30 gram atau 6% kategori tidak baik, dan kategori  tertinggal  15,33  gram atau  3,07%. Kapasitas  produksi  mesin  pengiris bawang merah ini sebesar 27,432 kg/jam dengan tingkat efisiensi produksi mesin mencapai 90,93%.
Kata Kunci : Mesin Pengiris Bawang, Bawang goreng, teknologi tepat guna

## Abstract
Shallots are the ingredients used to make fried onions. One of the stages of processing shallots into fried onions is to slice the onions with a certain thickness. Many  fried  onion  producers  or  the  culinary  industry  still  produce  fried  onions manually slicing onions. Therefore, an appropriate technology was designed for the shallot slicer with a vertical axis rotary blade system. The way the machine works is to rotate the blade using a 200 watt electric motor with a rotation of 350 rpm and the dimensions of the machine are 53 cm long x 42 cm wide x 105 cm high. The results showed that the output capacity of the shallot slicer was capable of slicing shallots with an average yield of 454.66 grams or 90.93% of good category onions, 30 grams or 6% of bad categories, and 15.33 grams or 3,07% of lagging categories. The production capacity of this shallot slicer is 27.432 kg / hour with a production efficiency level of 90.93%.
Keywords : Onion Slicing Machine, fried onions, appropriate technology

## 1. PENDAHULUAN
Kewirausahaan  adalah  mengarah  kepada ilmu atau sikap dan mental atau jiwa  yang  dimiliki wirausaha untuk menjadikan sumberdaya yang ada dengan  memadukan  ide-ide  kreatif,  inovatif,  serta orisinal  kesemuanya  dikemas  dalam  visi  untuk dijadikan  sebuah  peluang  yang  outputnya  adalah membawa  keuntungan  bagi  dirinya  dan  orang  lain yang terlibat dengannya (Ashari, 2014). Salah satu bisnis yang berkembang pesat di Indonesia adalah bisnis  yang  bergerak  dibidang  jasa  boga  yaitu katering.  Katering  merupakan  sebuah  usaha sebagai penyedia makanan dan jasa untuk sebuah acara  ataupun  pesta. Pada  usaha catering dibutuhkan beberapa alat pengiris untuk mempermudah  pekerjaan mereka.  Jenis  alat pengiris  yang  dibutuhkan  pada  usaha catering seperti  alat  pengiris  bawang, pengiris wortel,
pengris  kentang kentang, pengiris kol, dan  lain sebagainya.
Bawang  merah  merupakan  salah  satu  jenis tanaman holtikultura  yang  penting  dan  sangat sering  digunakan masyarakat.  Bawang  merah sangat mudah ditemukan yang dikonsumsi sebagai bumbu  campuran  dan  juga  sebagai  pelengkap dalam  sebuah  hidangan (Suratija,  2012). Seperti halnya,  salah  satu  penggunaan  bawang  merah yang  sangat  sering  ditemukan  disebuah  hidangan dengan  cara  diolah  menjadi  bawang  goreng sebagai  pelengkap  untuk  menambah  rasa  gurih pada  suatu  masakan.  Bawang  goreng  dibuat dengan  salah  satu  cara  yaitu  bawang  merah  diiris dengan ketebalan tertentu dan selanjutnya dilakukan  penggorengan.  Pengirisan  bawang merah biasanya dilakukan dengan tenaga manual. Namun  pada  umumnya  mengiris  bawang  merah dengan  menggunakan  alat  manual  dan  dalam
jumlah  yang  besar  memakan waktu  berjam – jam dan  memiliki  resiko  yang  besar  untuk  mengalami kecelakaan  kerja  yang  tidak  diinginkan. Seiring dengan  meningkatnya  produk  instan,  maka meningkat  juga  permintaan  bawang  goreng (Sutomo, 2005).
Mesin pengiris bawang atau peralatan untuk mengiris  bawang  sudah  banyak  tersedia  di  jula  di pasar-pasar. Namun,  dari  beberapa  mesin-mesin tersebut  masih  ada kekurangan  seperti  bawang yang  diiris  pecah-pecah. Menurut  (Indra, 2019) telah  melakukan  modifikasi  alat pengiris  bawang merah dengan  memperkecil  dimensi  dari  mesin sebelumnya.  Hasil  dari  modifikasi mesin  tersebut (gambar  1) yaitu  mampu  mengiris  1  kg  bawang dengan  waktu  41,95  detik,  massa  bawang  hasil pengirisan  0,95  kg  serta  bawang  yang  tertinggal pada  mesin  seberat  0,05  kg  atau 5%  dari  massa awal  bawang. Gambar  1. Alat  pengiris  bawang penelitian (Indra, 2019) memiliki  kekurangan  yaitu faktor  keamanan  yang  masih  kurang  pada  bagian transmisi  dan  posisi  hopper  input  dan  peletakan pulley penggerak  yang  bisa  membahayakan pengguna pada saat melakukan proses pengoperasian alat tersebut.
Gambar 1. Alat Pengiris Bawang
Berdasarkan kinerja  mesin  tersebut yang belum  maksimal, maka dibuatlah sebuah  alat pengiris  bawang  yang  berbeda  dari  peneliti sebelumnya dengan memperhatikan faktor keamanan  pengguna  dan  posisi  sistem  input bawang  mesin  pengiris  bawang.    Tujuannya  agar pengguna  bisa  terhindar  dari  bahaya  yang  tidak diinginkan  pada  saat  menggunakan  mesin,  atau alat  pengiris  bawang  yang  telah  dirancang. Mesin pengiris  bawang  dibuat dalam  penelitian  ini dalam skala  produksi  UMKM  (Usaha  Mikro  Kecil Menengah), dikarenakan para  pengusaha masih membuat bawang goreng tersebut masih menggunakan  tenaga manual  untuk  proses pengirisan  terhadap  bawang  sehingga  akan memakan  waktu  yang  cukup  lama  jika  pengirisan bawang dalam kapasitas yang besar.
Mesin  dibuat  dengan  memanfaatkan  gaya gravitasi  pada  sistem  kerja  alat,  dimana  bawang yang  dimasukkan  ke  dalam hopper  input otomatis akan  jatuh  ke  bawah  dan  langsung  menyentuh dudukan pisau yang berputar (pisau pengiris) yang dipasang  pada  poros  sumbu  vertikal.  Sehingga
piringan atau dudukan pisau   yang telah  dipasang pisau pengiris tersebut akan mengiris bawang yang ada  ditabung  pemasukan  atau hopper  input . Selanjutnya  hasil  irisan  akan  jatuh  ke  bawah ataupun  keluar  melalui output pada  bagian  bawah tabung/wadah.

## 2. BAHAN DAN METODA
2.1 Diagram alir penelitian
Mesin  dirancang menggunakan diagram  alir pada seperti pada gambar 2:

## Gambar 2. Diagram alir Penelitian

## 2.2 Desain Mesin
Desain  mesin yang  digunakan  pada  penelitian  ini dapat dilihat pada gambar 3:
Pulley penggerak
Hopper input
Gambar 3. Desain Mesin Pengiris Bawang
Pada  Gambar  3  merupakan  desain  mesin pengiris bawang merah. Mesin tersebut menggunakan sistem  mata  pisau  rotari  sumbu vertikal dirancang dengan dimensi panjang 53 cm x lebar 42 cm x tinggi 105 cm dengan putaran pada mata pisau yaitu 350 rpm berdaya motor listrik 200 watt.

## 2.3 Alat dan Bahan yang Digunakan
Adapun  bahan  yang  digunakan  untuk membuat modifikasi mesin penghalus lada adalah:
1) Baja  Siku dimensi 40  mm  x  40  mm  dengan ketebalan  1,6  mm  sebanyak  2  batang  atau sekitar kurang lebih 10 m
2) Motor Listrik dengan daya 200 watt
3) Poros Stainless  Steel dengan  diameter maksimum 19 mm
4)  Bantalan/ Bearing dengan  diameter  lubang  19 mm
5) Plat Stainless Steel dengan ketebalan 1 mm
6) Dudukan Pisau dari bahan alumunium
7)  Mata  Pisau dari  plat Stainless  Steel dengan ketebalan 1 mm.
8) Penekan
9) Cover Pulley
Sedangkan alat  yang  digunakan  pada  pembuatan modifikasi  mesin  penghalus  lada antara  lain  : peralatan  Alat  pelindung  diri,  jangka  sorong, meteran,  mesin  las,  mesin  bubut,  gerinda,  mesin bor, soptwatch , dan timbangan

## 2.4. Proses Pengujian
Proses pengujian bertujuan untuk mengambil data  yang  dibutuhkan  sesuai  dengan  variabel penelitian yang telah ditentukan sebelumnya. Data yang  sudah  didapat  kemudian  akan  diolah  dan dianalisa sehingga bisa menghasilkan kesimpulan. Pada proses pengujian, Terdapat tiga kriteria hasil pengujian yaitu:
1. Bawang teriris baik: apabila tekstur bawang tidak pecah dan tebal antara 1-2 mm.
2. Bawang teriris tidak baik: apabila tekstur bawang agak pecah  atau ketebalan lebih dari 2 mm.
3. Tertinggal/terbuang:  irisan  bawang  yang  masih menyangkut pada mesin atau terbuang.
Bawang  merah  yang  telah  dikupas,  selanjutnya dimasukan  ke  dalam  mesin.  Variabel  penelitian yang  diamati  adalah  ukuran  dan  bentuk  bawang hasil  pengirisan,  waktu  pengujian  pengirisan bawang,  masa  bawang  yang  teriris  baik,  masa bawang  teriris  tidak  baik,  dan  masa  bawang  yang tertinggal/terbuang.

## 2.5 Perhitungan
Menurut Sularso dan Suga (2008), untuk menghitung  torsi motor digunakan rumus berikut :
T 1 = 9,74 x 10 ∙ (1)
Karena diinginkan satuan torsi dalam N.mm, maka rumus tersebut menjadi :
T = 9,74 x 10 ∙ 9,81 ∙ (2)
Dimana T 1 adalah torsi motor (Kg.mm) . P motor adalah daya motor (kW), n motor adalah putaran motor (rpm), dan Konstanta adalah  9,74  x 10 ,  dan  gaya gravitasi  adalah  9,81. untuk    menentukan  putaran pada pulley digunakan rumus berikut :
= (3)
Dimana d 2 adalah diameter pulley yang digerakkan (inch), d 1 adalah diameter pulley penggerak (inch), n 1 adalah  putaran  rotor  (rpm),  dan n 2 adalah putaran pulley yang digerakkan (rpm).
Menurut Sularso  dan  Suga  (2008), Untuk menentukan torsi motor digunakan rumus berikut : i = (4)
Dimana  i  adalah  rasio,  n 1 adalah  putaran pulley penggerak  (rpm),  n 2 adalah  putaran  pada pulley yang digerakkan (rpm). Sedangkan untuk mengetahui  torsi  pada pulley digunakan  rumus berikut: i = (5)
Dimana  T 2 adalah  torsi  pada pulley (Nmm),  T 1 adalah torsi pada motor penggerak (Nmm), i adalah rasio.
Menurut  Sularso  dan  Suga  (2008),  untuk menghitung  diameter  minimal  poros  digunakan rumus berikut :
T = x σ x d 3 (6)
Dimana  T 2 adalah  torsi  pada pulley (Nmm), σ adalah tegangan izin, d adalah diameter poros.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Penelitian
Hasil  Pengujian  yang  dilakukan  diambil berdasarkan  3  sampel,  500  gram  bawang  yang telah dikupas bagian kulit  luarnya  dan dilakukan 3 kali pengujian pengirisan dengan ketebalan 1-2 mm dengan masing-masing sebanyak 500 gram. Pada Gambar 4 adalah  hasil  pengujian  diambil  waktu terbaiknya:
Gambar 4. Bawang hasil potongan mesin yang dirancang
Dari  hasil  pengujian  seperti  pada  gambar  5 diperoleh  tabel  hasil  pengujian dapat  dilihat  pada Tabel 1:
Tabel 1. Hasil Pengujian
Berdasarkan  pada  tabel 1 dapat  diketahui hasil  rata-rata  dari  tiga  kali  pengujian  yang  telah dilakukan. Berat bawang setelah dilakukan pengirisan adalah 454,66 gram atau 90,93% (teriris baik), 30 gram atau 6% (teriris tidak baik), dengan waktu pengirisan rata-rata sampel 59,62 detik, serta bawang  yang  tertinggal/terbuang  pada  mesin
sebesar  15,33  gram atau  3,07% dari  berat  awal bawang. Rancang  bangun  mesin  pengiris  bawang merah sistem mata pisau rotari sumbu vertikal yang telah  dirancang memiliki kapasitas produksi mesin sebanyak  27,432  kg/jam.  Sedangkan  efisiensi produksi mesin mencapai 90,93%.
Dari  perhitungan  pada  efisiensi  produksi mesin didapatkan efisiensi produksi mesin mencapai 90,93%, sedangkan sisanya yaitu 9,07% disebabkan oleh bawang yang teriris tidak baik dan bawang yang tertinggal/terbuang pada mesin.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa:
1. Mesin pengiris bawang merah sistem mata pisau rotari  sumbu  vertikal  untuk  bekal  pembuatan bawang goreng telah dirancang dengan dimensi panjang  53  cm x  lebar  42  cm  x  tinggi  105  cm dengan putaran pada mata pisau yaitu 350 rpm berdaya motor listrik 200 watt.
2. Mesin pengiris bawang merah sistem mata pisau rotari  sumbu  vertikal  telah  didapatkan  hasil pengirisan dengan ketebalan 1-2 mm sebanyak 454,66 gram/59,62 detik dari hasil rata-rata 3 kali pengujian dengan 500 gram bawang.
3. Mesin pengiris bawang merah sistem mata pisau rotari  sumbu  vertikal  yang  telah  dirancang memiliki  kapasitas  produksi  mesin  sebanyak 27,432 kg/jam.
4. Efisiensi produksi mesin pengiris bawang merah sistem  mata  pisau  rotari  sumbu  vertikal  yang telah  dirancang  memliki  tingkat  efisiensi produksi mesin yaitu 90,93%.

## DAFTAR PUSTAKA
Indra, Kus. 2019. Modifikasi Mesin Pengiris Bawang Menggunakan  Motor  Listrik  Dengan  Daya 200  Watt. Skripsi,  Jurusan  Teknik  Mesin Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung. Bangka Belitung.
Rahmat, S., (2008). Optimasi Kapasitas Pengirisan yang  Baik  pada  bawang  merah  Besar Dengan  Mesin  Pengiris  Bawang  Merah Vertikal, Fakultas Teknik Universitas
Diponegoro, Semarang.
Riski  Ashari.2014. Pengertian  kewirausahaan. https://www.academia.edu/9019073/Pengert ian_Kewirausahaan.  diakses  tanggal  17 januari 2020.
Sularso  dan  Suga,  Kiyokatsu. 2008. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin .  Cetakan  12.  PT  Pradya  Paramita. Jakarta.
Suratija, 2012. Karakteristik Bawang Merah (Allium Cepa  Var.  Brebes)  Goreng  Dari  Berbagai Metode Vakum Dan Konvensional . Universitas Mercu Buana. Yogyakarta. Uji Massa awal (gram) Waktu (detik) Output Teriris baik (gram) Teriris Tidak Baik (gram) Ter- tinggal / Ter- buang (gram) I 500 59,96 447 32 21 II 500 58,90 462 27 11 III 500 66 455 31 14 Rata-Rata 59,62 454,66 30 15,33