JRPB, Vol. 7, No. 1, Maret 2019, Hal. 17 - 23 DOI: 10.29303/jrpb.v7i1.99 ISSN 2301-8119, e-ISSN 2443-1354 http://jrpb.unram.ac.id/

## RANCANG BANGUN HOPPER OUT PUT CAMPURAN RAGI TEMPE DENGAN KEDELAI
Design and Construction of Hopper Output of Mixed Tempe Yeast with Soybean
Surya Abdul Muttalib 1,*) , Agriananta Fahmi Hidayat 1 , Asih Priyati 1
1 Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi PAngan dan Agroindustri, Universitas Mataram
Email *) : surya15@unram.ac.id
Diterima: Nopember 2018 Disetujui: Maret 2019

## ABSTRACT
Tempe  which  is  the  leading  commodity  of  Mataram  City,  West  Nusa  Tenggara  is produced by the UMKM sector which still uses simple technology and methods. The use of labor resources in the field of production is still very high. Every production of 50 kg of raw materials requires a minimum of 2 workers. This is felt to be less efficient in the economic  field.  Various  alternative  efforts  to  increase  production  with  the  use  of appropriate  technology  continue  to  be  developed  with  the  use  of  tempe  yeast  mixing machines with soybeans (inoculum process) which are proven to be able to improve time and  labor  efficiency.  The  design  of  the  mixing  machine  that  has  been  developed  has weaknesses in the container side which are mixed results. Hopper technology is possible to greatly help UMKM tempe production to be more developed. The hopper developed in the study has a trapezoidal shape with dimensions of 50 x 36 x10 cm 3 , the output part has a dimension of 10 x 10 cm 2 . The developed hopper could be filled by 25 Kg tempe. The highest performance  results  with  a  slope  angle  of  60°  by  18%  yield  and  2.14  seconds processing time. The yield of 18% caused by the high material water content of 59.99%, which  results  in  a  high  cohesive  and  adhesive  force  of  the  material.  Therefore, modification using additional vibration is required.
Keywords: design, performance, yield, tempe

## ABSTRAK
Tempe  yang  menjadi  komoditas  ungggulan  Kota  Mataram  Nusa  Tenggara  Barat diproduksi  oleh  sektor  UMKM  yang  masih  menggunakan  teknologi  dan  metode sederhana. Pengggunaan sumber daya tenaga kerja dalam bidang produksi masih sangat tinggi. Setiap produksi 50 Kg bahan baku membutuhkan minimal 2 orang tenaga kerja. Hal  ini  dirasa  kurang  efisien  dalam  bidang  ekonomi.  Berbagai  upaya  alternatif peningkatan produksi dengan penerapan prinsip teknologi tepat guna dikembangkan pada tahun 2017 dengan memproduksi mesin pencampur ragi tempe dengan kedelai (proses inokulum).  Mesin  pencampur  yang  dikembangkan  tersebut  terbukti  mampu
meningkatkan  efisiensi  waktu  dan  tenaga  kerja.  Namun,  Rancangan  mesin  pencampur yang  sudah  dikembangkan  memiliki  kelemahan  pada  sisi  penampung  hasil  campuran ( hopper ).  Penelitian ini  bertujuan  untuk merancang  dan  menguji  kinerja hopper mesin pencampur ragi tempe dengan kedelai pada berbagai variasi kemiringan yakni 30°, 45° dan 60°. Hopper yang dikembangkan berbentuk trapesium dengan dimensi 50 x 36 x10 cm 3 , bagian output berdimensi 10 x 10 cm 2 . Hopper yang dikembangkan terbukti mampu menampung inokulum tempe sebesar 25 Kg. Hasil unjuk kerja hopper tertinggi diperoleh pada sudut kemiringan 60° dengan rendemen sebesar 18% dan waktu proses 2,14 detik. Hasil  rendemen  sebesar  18%  disebabkan  oleh  kadar  air  inokulum  tempe  cukup  tinggi sebesar 59,99% yang mengakibatkan gaya kohesif dan adhesive dari bahan cukup tinggi sehingga ikatan antar partikel cukup kuat. Oleh karena itu, diperlukan modifikasi dengan penambahan penggetar.
Kata kunci: desain, performansi, rendemen, tempe

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Peningkatan  efisiensi  dan  efektifitas dalam  kegiatan  produksi  harus  sudah menjadi acuan dalam setiap kegiatan. Oleh karena  itu,  diperlukan  suatu  teknologi yang mampu menjawab
setiap permasalahan yang dihadapi oleh UMKM khususnya di Kota Mataram.
Di  Kota  Mataram  usaha  tahu  dan tempe  berpusat  di  Kelurahan  Kekalik.
Berdasarkan keputusan Walikota Mataram  Nomor  526/X/2009  tentang penetapan  klaster  industri  kecil  unggulan kota mataram, Kelurahan
Kekalik memiliki  posisi  ke-3  sebagai  produsen tempe  dan  tahu  yakni  sebanyak  227, dengan  pengusaha  tempe  sebanyak  113, dengan kedelai untuk memproduksi tempe dan tahu mencapai 20 ton per hari dengan nilai  investasi  sekitar  10  juta  rupiah (Keputusan  Walikota  Mataram  Nomor 526/X/2009).
Umumnya industri tempe di
Kelurahan Kekalik masih mengolah tempe secara  tradisional.  Pada  setiap  unit kegiatan pengolahan masih menggunakan alat sederhana dan dikerjakan oleh tenaga manusia.  Salah  satu  proses  pembuatan tempe  yang  memegang  bagian  penting penentu  mutu  tempe  adalah  proses pencampuran kedelai atau peragian tempe dengan kapang. Selama ini para pengrajin menggunakan sutil sebagai batang
pengaduk,  kedelai  yang  akan  diragi diletakkan di atas terpal yang dibentangkan di atas lantai, pencampuran biasanya dilakukan oleh 2-3 orang. Muttalib dkk., (2017) telah mendesain mesin  pencampur  ragi  tempe  dengan kedelai yang terbukti mampu menghasilkan  tempe  dengan  kualitas seragam dan terjadi peningkatan efisiensi waktu pengerjaan di industri tempe hingga 300 persen. Awalnya dibutuhkan waktu 30 menit pencampuran, dengan mesin pencampur  tersebut  menjadi  hanya  5 sampai  7  menit  dengan  kapasitas  30  Kg bahan baku. Kendala yang masih muncul dalam  desain  mesin  pencampur  yang dikembangkan pada penelitian sebelumnya  adalah  tingkat  higienitas produk yang dihasilkan masih kurang. Hal ini disebabkan hasil pencampuran ditempatkan  di  bakul  kemudian  dikemas menggunakan  tangan  oleh  para  pekerja. Oleh karena itu, diperlukan sebuah hopper yang memungkinkan bahan campuran ragi tempe  dengan  kedelai  mampu  dikemas secara baik.
Berdasarkan  kerja  mesin  yang  ingin dicapai,  maka  konstruksi  mesin  perlu untuk direncanakan dengan baik agar kerja mesin dapat dioptimalkan. Setiap komponen penyusun mesin dianalisis baik dimensi  maupun  fungsi  dari  masing- masing  komponen.  Penentuan  dimensi dan  fungsional  mesin  ini  ditentukan
dengan cara mengetahui atau merencanakan terlebih dahulu karakteristik  mesin  yang  akan  dibangun, sehingga  dapat  ditentukan  komponen penyusun  mesin  dengan  tepat.  Analisis dimensi  dan  fungsional  mesin  diperlukan dalam  perancangan  mesin  pencampur  ini untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Tujuan  perencanaan  analisis  dimensi  dan fungsional  mesin  atau  alat  adalah  agar mesin atau alat yang dikembangkan dapat sesuai dan mampu meningkatkan kapasitas produksi (Saddam, 2012).

## Tujuan
Tujuan  penelitian  yakni  merancang dan mengembangkan suatu hopper mesin pencampur ragi tempe dengan kedelai.

## METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan Alat dan bahan yang akan digunakan dalam  penelitian  ini  yakni:  Kedelai  hasil perebusan  yang  siap  diolah  menjadi tempe,  kapang  (ragi  tempe),  mesin pencampur,  besi  kotak  3  x  3  mm,  plat Stainless Steel dan moisture analizer .
Metode
Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksperimental dengan percobaan di
laboratorium. Adapun bagan alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
Parameter  sifat  teknik  inokulum campuran  ragi  tempe  dengan  kedelai (inokulum)  sebagai  dasar  perancangan Hopper yakni:
Dimensi bahan, kadar air inokulum, a ngle of  refuse dan  massa  jenis .  S edangkan parameter unjuk kerja yakni rendemen (%) dan  waktu  tunggu  campuran  keluar  dari hopper (detik).
Gambar 1. Bagan Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian diawali dengan perancangan hopper yang  disesuaikan dengan  sifat  atau  karakteristik  bahan kemudian  melakukan  unjuk  kerja hopper yang dikembangkan.

## Karakteristik  Bahan  Campuran  Ragi Tempe dengan Kedelai
Dalam  suatu  sistem  perancangan, perencaan mejadi titik kunci keberhasilan desain yang dikembangkan. Salah satu hal yang harus diperhatikan dalam perancangan suatu mesin tentu saja produk atau bahan yang diproses. Dalam penelitian ini, bahan yang akan diuji yakni bahan semi basah berupa kedelai bercampur  ragi  tempe  yang  sudah tercampur.    Adapun  rerata  karakteristik kedelai  pada  proses  pembuatan  tempe yang  digunakan  sebagai  bahan  penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Studi Literatur Perakitan Pembuatan Rangka Persiapan Alat dan Bahan Uji Kinerja Uji Karakteristik Bahan Inokulum Desain Hopper
Tabel  1. Nilai  Rerata  Karakteristik  bahan
Campuran Kedelai dengan Ragi Tempe No Karakteristik Nilai Satuan 1 Kadar Air 59,57 % 2 Angel of Refuse 28,79 ° 3 Dimensi *Panjang *Lebar *Tinggi 12,2 6,8 3,2 mm mm mm 4 Massa Jenis 0,73 gram/cm 3 Karakteristik bahan menjadi acuan dalam perancangan dan desain
hopper . Berdasarkan  Tabel  dapat  dilihat  bahwa kadar  air  bahan  berada  pada  kisaran  60 persen,  yang  artinya  bahwa  bahan campuran kedelai untuk proses pengolahan tempe merupakan bahan semi basah.  Kandungan  air  yang  terkandung cukup tinggi yang memungkinkan mikroba  dari  jamur rizhoppus  sp akan mampu  tumbuh  dengan  baik  (Koswara, 1995).  Namun,  bagi  perancangan hopper kadar  air  yang  tinggi  akan  menimbulkan gaya  gesek  antar  bahan.  Sementara stabilitas  fisik  produk  pangan  memiliki kaitan  dengan  kadar  air  kesetimbangan pada suhu tertentu (Adawiyah, 2006).
Berdasarkan  pengujian  karakteristik bahan (Tabel 1), diketahui angel of refuse sebesar  28°.  Dengan  demikian,  sudut kemiringan hopper dimungkinkan  yakni 60°.  Khatir  (2006)  menyatakan  bahwa salah  satu  parameter  kunci  dalam
pengembangan  desain  rancangan  hoper yakni  sudut  kemiringannya (angel  of refuse). Sudut kemiringan bahan
merupakan  sudut  tenang  bahan  ketika bahan dijatuhkan pada suatu bidang datar. Sudut  tenang  sangat  dipengaruhi  oleh massa  jenis  dan  kandungan  air.  Sudut tenang menentukan koefesien gesek anatar bahan dengan bidang hopper atau silo.

## Hopper untuk  campuran  ragi  tempe dengan kedelai
Dalam  sutu  perancangan  diperlukan perencanaan  berupa  gambar  kerja  mesin atau  peralatan  yang  akan  dikembangkan. Gambar  kerja  menjadi  acuan  dalam perakitan  bagian-bagian  mesin  sehingga menjadi  unit  mesin  atau  alat  yang  utuh. Manfaat  gambar  kerja  yakni  untuk mengurangi  kesalahan  dalam  proses pemotongan bentuk bagian mesin. Adapun gambar kerja hopper penampung campuran ragi tempe dengan kedelai dapat dilihat pada Gambar 2.
Desain hopper yang  dikembangkan merupakan  rangkaian  dari  suatu  unit mesin  pencampur  ragi  tempe  dengan kedelai.  Perancangan hopper didesain untuk memudahkan bagi pengerajin tempe dalam  proses  pengemasan.  Ukuran  atau
(a) (b)
Gambar 2. (a) Desain mesin pencampur, (b) Desain Hopper pada output
dimensi hopper yang  dikembangkan dengan  tinggi  x  sisi  miring  x  diameter yakni  36  mm  x  45  mm  x  50  mm  dengan sudut kemiringin 60° dengan kapasitas 25 Kg.  Sedangkan  dimensi  keluaran  output sebesar  10  x  10  cm.  Jenis  bahan  yang digunakan  yakni  bahan stainless  steel dengan  ketebalan  0,3  mm.  jenis  bahan stainless  steel digunakan  untuk  menjaga tingkat higienis dan bahan tidak mengalami  korosi.  Hal  ini  dikarenakan bahan  yang  ditampung  merupakan  bahan pangan konsumsi.
Hasil  perancangan  gambar  kerja hopper menjadi acuan proses pembuatan, tahapan proses pembuatan hopper (Andreas,  2011).  Dalam  pembuatan hopper terdapat beberapa proses pengerjaan, yaitu: 1) Pemotongan
Bahan  yang  akan  digunakan sebagai  bahan  baku hopper yakni  plat stainless  steel berukuran  120  x  240  cm 2 . Pemotongan  dikerjakan  dengan  mesin potong plat manual sesuai dengan ukuran gambar  kerja  yang  telah  disusun.  Untuk bagian  yang  sulit  dipotong  dengan  mesin potong,  menggunakan  gunting  plat. Sedangkan  untuk  kebutuha  rangka,  besi kotak  dipotong  menggunakan  mesin gergaji duduk.
2) Pengerolan (tekuk)
Merupakan proses pembentukan untuk  membentuk  plat  menjadi  bentuk hopper yang  di  inginkan.  Proses  tekuk dilakukan pada sisi-sisi sudut hopper .
3) Penyambungan Proses penyambungan dilakukan saat proses pengerolan selesai dikerjakan. Hal ini  di  perlukan  untuk  menyambung  2 bagian  plat  agar  menjadi  bentuk  yang  di inginkan.
Proses
penyambungan menggunakan teknik sambungan lipat dan pengelasan titik atau disebut spot welding . Proses ini juga digunakan untuk menggabungkan  2  bagian hopper atas dengan hopper bagian  bawah  hingga menjadi suatu bentuk hopper yang sesuai gambar kerja.
4) Pemukulan
Proses  pemukulan  dilakukan  untuk membantu  menguatkan  sambungan  lipat yang  diterapkan  pada  pembuatan hopper ini.
5) Finishing Tahap ini berfungsi untuk menyempurnakan  hasil  pekerjaan  agar produk yang telah dibuatberfungsi sebagaimana  mestinya.  Proses  finishing meliputi  pemotongan  bagian  plat  yang bersisi  tajam  atau  meratakanya  dengan bantuan kikir.
Unjuk kerja Hopper ragi tempe dengan kedelai (Inokulum Tempe)
Uji  kinerja  merupakan  pengujian terhadap kemampuan alat atau mesin yang dikembangkan untuk menghasilkan produk  sesuai  fungsi  dan  kegunaannya. Efektifitas dan kinerja alat atau mesin diuji coba  berdasarkan  parameter  unjuk  kerja. Hasil  pengukuran  unjuk  kerja hopper berdasarkan  sudut  kemiringan hopper yang  dikembangkan  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai Unjuk Kerja Hopper campuran ragi  tempe  dengan  kedelai  pada berbagai variasi sudut kemiringan.
No  Parameter Sudut Kemiringan hopper 30° 45° 60° 1 Rendemen (%) 9 13 18 2 Waktu (detik) 1,14 1,46 2,15
Berdasarkan  Tabel  2  dapat  dilihat bahwa  hasil  pengukuran  unjuk  kerja hopeer  pada  berbagai  variasi  sudut kemiringan dengan masukkan input 10 Kg menunjukkan  hasil  waktu  jatuh  dan rendemen yang berbeda. Massa rendemen atau  keluaran  produk  dari  lubang  output hopper paling  besar  terdapat  pada  sudut kemiringan berturut turut 60°, 45°, dan 30° sebesar  1,80  Kg,  1,32  Kg,  dan  0,98  Kg
sehingga  waktu  yang  diperlukan  oleh massa bahan jatuh semakin besar. Namun, yang  menjadi  perhatian  adalah  persentasi rendeman bahan tertinggi hanya 18% pada sudut kemiringan 60°.
Gambar 3. Proses keluaran bahan dari

## Hopper
Gambar  3  menunjukkan  proses keluarnya  inoculum  tempe  melalui  sisi keluaran hopper .  Pada  proses  tersebut menunjukkan  terdapat  bagian  stationary (sisi stagnan bahan yang tidak jatuh ketika lubang  keluaran  dibuka)  seperti  yang terlihat  pada  ilustrasi  Gambar 3.  pada hopper campuran  kedelai  dan  ragi  tempe yang dikembangkan persentase rendemen bahan  hanya  18%,  hal  ini  dimungkinkan oleh  kadar  air  bahan  yang  tinggi  yang menyebabkan  daya  kohesif  bahan  dan adhesive  bahan  dengan  plat  stainless sebagai wadah sangat tinggi. Hal ini sesuai dengan  teori  yang  disampaikan  oleh Tsoumis  (1991)  dalam  Sucipto  (2009) yang  menyatakan  bahwa  terdapat  gaya Tarik  menarik  antar  molekul  yang disebabkan  adanya  ikatan  antar  partikel atom-atom  penyusunnya.  Gaya  Tarik menarik anatar atom yang sejenis dikenal dengan  istilah  kohesif  sedangkan  ikatan antar  atom  yang  tidak  sejenis  disebut adhesive . Ikatan material dipengaruhi oleh gaya  fisik  dan  kimia  bahan.  Jika  suatu bahan  memiliki  tingkat adhesive yang tinggi  maka  akan  terjadi  suatu  absorpsi dimana  suatu  molekul  akan  tertarik  pada suatu lokasi spesifik. Hal ini menyebabkan gaya  Tarik  antar  partikel  akan  semakin
kuat  yng  menyebabkan  bahan  terikat secara kuat dan sulit jatuh.
Gambar 4 . Ilustrasi titik stationary Hopper
campuran Ragi Tempe dengan Kedelai Perancangan hopper dengan berbagai variasi  sudut  kemiringan  menghasilkan rendemen tertinggi sebesar 18%, sehingga diperlukan  gaya  getar  yang  mampu memecah  ikatan  antar  partikel  bahan. Pemberian  gaya  getar  bertujuan  untuk memberikan  gaya  mekanis  kepada  bahan sehingga  ikatan  partikelnya  bisa  terlepas dan  produk  bisa  keluar  dengan  sempurna melalui  sisi  keluaran  bahan  untuk dilakukan proses pengemasan.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari hasil penelitian ini sebagai berikut:
1. Ukuran  atau  dimensi hopper yang dikembangkan  dengan  tinggi  x  sisi miring  x  diameter  yakni  36  mm  x  45 mm x 50 mm dengan kapasitas 25 Kg.
2. Desain  sistem  suatu  unit Hopper pencampur ragi tempe dengan kedelai yang  dikembangkan  terbaik  memiliki sudut kemiringan 60°.
3. Unjuk  kerja hopper menunjukkan
rendemen sebesar 18% dengan masukan input 10 Kg.
Saran
Saran  yang  disampaikan  dari  hasil penelitian, yakni diperlukan sistem penggetar  pada  unit  keluaran hopper sehingga  bahan  dapat  keluar  secara optimal.
Stationary

## DAFTAR REFERENSI
Adawiyah, D.R. (2006). Hubungan Sorpsi Air,  Suhu  Transisi  Gelas,  dan Mobilitas  Air  Serta  Pengaruhnya Terhadap  Stabilitas  Produk  Pada Model  Pangan.  Disertasi.  Fakultas Pasca Sarjana. IPB. Bogor
Andreas,  A.P.  (2011).  Proses  Pembuatan Hopper dan Penampung Pada Mesin Pencetak Pelet. Tugas Akhir. Univesitas Negeri Yogyakarta. Khatir Yogyakarta. Keputusan  Walikota  Mataram.  (2009). Keputusan Walikota Mataram Nomor 526/X/2009 tentang Pengembangan Kluster Industri Kerajinan Mutiara, Emas, Perak dan Industri Kecil. Khatir, Rita. (2006). Penuntun Praktikum
Fisiologi dan Teknologi Penanganan
Pasca  Panen.  Faperta  UNSYIAH: Banda Aceh. Koswara, S. (1995). Teknologi Pengolahan Kedelai Menjadi Makanan  Bernutu . Pustaka  Sinar Harapan: Jakarta.
Muttalib, S.A., Apriyandita, W., Yulianti,
I.,  Hazmi,  R.,  dan  Hartono,  M.U. (2017).  Rancang  Bangun  Mesin Pencampur Kedelai dengan Kapang (Ragi Tempe) Pada Industri Rumahan Di Daerah Kota Mataram. Jurnal  Ilmiah  Rekayasa  Pertanian dan Biosistem 5 (1): 316 – 320.
Saddam . ( 2012). Rancangan Mesin
Pemipih  Dan  Pemotong  Adonan Mie.  Proyek  Akhir.  Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta Sucipto, T. (2009). Teori Adhesif Spesifik Perekat. Diakses dari https://usu.ac.id/search.EquAyytl_8 k . 10 Nopember 2018.