## MESIN PEMARUT TANAMAN UMBI-UMBIAN DENGAN PEMARUT MODEL CAKRA PADA HOME INDUSTRY
Almadora Anwar Sani 1) , Nurriyanti 2)
1) Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya
2) Guru Jurusan Jasa Boga SMKN 3 Sekayu
1) Jl. Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139 Telp: 0711-353414 Fax : 0711-453211
2) Jl. Terminal Baru Randik Sekayu Musi Banyuasin E-mail: almadora_as@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Tanaman umbi-umbian memiliki banyak manfaat dan fungsinya, terutama pada  olahan  makanan  dan  jajanan  pasar.  Tanaman  umbi-umbian  merupakan makanan alternatif pengganti beras yang memiliki sumber karbohidrat. Salah satu cara  mengolah  tanaman  umbi-umbian  menjadi  bahan  baku  makanan  yaitu dengan  diparut.  Kebutuhan  alat  pemarut  yang  mudah  digunakan,  aman  dalam penggunaan, mudah dalam perawatan dan ekonomis sangat dibutuhkan di home industry.Untuk  memenuhi  kebutuhan  home  industry  perlu  sebuah  alat  teknologi tepat  guna  yang  terjangkau  oleh  penggunanya.  Design  alat  pemarut  tanaman umbi-umbian  memiliki    bagian  utama  pemarut  yang  dibutuhkan  antara  lain  : pemarut,  penggerak,  dan  rangka.  Pemarut  menggunakan  sistem  model  cakra (disc) yang pada permukaannya terdapat duri sebagai pisau pemarut. Penggerak menggunakan  motor  listrik  dengan  konsumsi  listrik  125  watt  dengan  putaran 1400 rpm. Rangka berfungsi sebagai penopang pemarut dan motor listrik, rangka juga  berfungsi  sebagai  alat  pengaman.  Hasil  pemarutan  tanaman  umbi-umbian dapat  memarut  dengan  kapasitas  produksi  sekitar  60  kg/jam.  Selain  dapat memarut  tanaman  umbi-umbian,  mesin  pemarut  ini  dapat  memarut  kelapa,  dan biji-bijian.
Kata  Kunci:  Mesin  Pemarut,  Tanaman  Umbi-Umbian,  Pemarut  Model  Cakra, Home Industry

## ABSTRACT
Plant  of  tubers  has  many  benefits  and  functions,  especially  in  processed foods  and  snacks.  Plant  of  tubers  is  a  food  alternative  that  has  a  source  of carbohydrates. One way to cultivate root crops as raw material for the food that is to  be  shredded.  Needs  a  grater  tool  that  is  easy  to  use,  safe  in  use,  easy  to maintain and  economical is needed in  the home  industry. To  meet  the  needs of home industry needs a tool appropriate technologies affordable to users. Design tools  grater  root  crops  have  a  major  part  grater  needed  include  :  grater, propulsion,  and  order.  Grater  using  a  model  system  disc  which  on  the  surface there  are  thorns  as  a  grater  blade.  Propulsion  using  an  electric  motor  with  a power  consumption  of  125  watts  at  1400  rpm.  The  framework  serves  as  the support  grater  and  an  electric  motor,  the  framework  also  serves  as  a  safety device. Results grater root crops can scrape with a production capacity of about 60 kg / h. Besides being able to grate the root crops, these machines can grate the coconut grater, and grains.
Keywords:  Grater  Machine, Plant  of  Tubers, Grater  Disc  Model,  Home  Industry
1. Pendahuluan
Umbi  adalah  organ  tumbuhan  yang mengalami  perubahan  ukuran  dan  bentuk ("pembengkakan")  sebagai  akibat  perubahan fungsinya.  Perubahan  ini  berakibat pula  pada perubahan anatominya. Organ yang membentuk umbi terutama batang, akar, atau modifikasinya. Hanya sedikit kelompok tumbuhan  yang  membentuk  umbi  dengan melibatkan daunnya. Umbi biasanya terbentuk  tepat  di  bawah  permukaan  tanah, meskipun  dapat  pula  terbentuk  jauh  di  dalam maupun di
atas
permukaan. ( http://id.wikipedia.org/wiki/Umbi ).
Berdasarkan asal
terbentuknya tanaman  umbi-umbi  terbagi  menjadi  tiga kelompok yaitu :
1.1  Umbi  batang  adalah  umbi-umbian yang  terbentuk  pada  bagian  pangkal batang  tanaman  umbi-umbian,  yang berfungsi untuk menyimpan cadangan  makanan  bagi  tanaman tersebut.    Contoh  umbi  batang  yang umbinya  berada  seluruhnya  didalam tanah  adalah  tanaman  kentang  dan talas.
Gambar 1. Contoh Tanaman Umbi Batang (Kentang).

## akardanumbi.blogspot.com
1.2  Umbi  akar  adalah  umbi-umbian  yang terbentuk karena perkembangan  akar yang  membesar  karena  penumpukan nutrisi  dalam  waktu  tertentu  untuk cadangan  makanan  pada  tanaman tersebut. Contoh tanaman yang mempunyai  satu  umbi  akar  dalam satu tanaman adalah tanaman wortel, kunyit, jahe, singkong.
Gambar 2. Contoh Tanaman Umbi Akar (Singkong). warintek.bantulkab.go.id
1.3  Umbi  lapis  adalah  salah  satu  umbi yang  bentuknya  berlapis-lapis.  Umbi ini biasanya ujungnya bersatu dengan daun  dan  pangkalnya  dengan  akar. Contoh  tanaman  umbi  lapis  adalah tanaman bawang.
Gambar 3. Contoh Tanaman Umbi Lapis (Bawang). www.produknaturalnusantara.com
Umbi-umbian merupakan sumber karbohidrat yang murah, sehingga mempunyai  peran  cukup  penting  dalam ketahanan  pangan  pada  kondisi  defisit pasokan beras yang terus meningkat. Sebagai pangan alternatif sumber karbohidrat pengganti  beras,  bahan  pangan  umbi-umbian dapat  disajikan  dalam  menu  sehari-hari, asalkan  diperkaya  dengan  pangan  sumber protein yang tinggi.
Hasil olahan umbi-umbian dapat digunakan  untuk  bumbu  masakan,  bahan makanan, pengganti makanan pokok,
makanan ringan dan sebagainya. Untuk  membuat  jenis  olahan  dari tanaman umbi-umbian, salah satunya dilakukan  dengan  cara  diparut.  Hasil  parutan biasanya  dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku makanan.  Dalam  perkembangannya  banyak ditemukan  pemarut  dipasaran,  mulai  dari pemarut tradisional hingga pemarut menggunakan  mesin.  Saat  ini  sebagian masyarakat  memarut  memarut  tanaman umbi-umbian  sendiri  dengan  alat  parut tradisional,  beberapa  masyarakat  memilih hasil  parutan  yang  sudah  jadi  di  pasar.  Saat ini yang  sudah banyak beredar adalah mesin pemarut kelapa.
Mesin ini bisa digunakan untuk memarut  umbi-umbian,  akan  tetapi  mesin yang  beredar  saat  ini  terlalu  besar  untuk tingkat  golongan  rumah  tangga.  Saat  ini pengguna  mesin  pemarut  baru  pada  industri menengah  ke  atas.  Untuk  industri  rumah tangga mesin ini masih terbatas penggunaanya.
Mesin  pemarut  tersebut  dijual  dengan harga yang relatif mahal, membutuhkan listrik yang cukup besar dan dengan dimensi besar. Beberapa  mesin  yang  beredar  menggunakan motor  dengan  konsumsi  bahan  bakar  bensin maupun solar. Untuk golongan industri rumah tangga  hal  tersebut  tentu  memberatkan. Masalah tersebut dapat diselesaiakan dengan
merancang  pemarut  umbi-umbian  sederhana menggunakan motor
listrik
dengan mengoptimalkan  dan  memodifikasi  pemarut yang sudah ada. Konsumsi listrik disesuaikan ukuran  rumah  tangga  dan  dengan  dimensi yang sesuai untuk industri rumah tangga.

## 2. BAHAN DAN METODA
Metode yang dilakukan yaitu penetapan spesifikasi  dan  penentuan  ukuran-ukuran utama, serta  menentukan  dan memilih  bahan berdasarkan syarat-syarat yang harus dipenuhi material tersebut. Perumusan syarat- syarat tersebut ditentukan berdasarkan konstruksi  alat  dan  fungsi  elemennya  agar konstruksi  itu  dapat  bekerja  dengan  baik  dan layak.
Berikut langkah yang dilakukan digambarkan  dengan  bentuk  flowchart  lihat Gambar 2.
Gambar 4. Flowchart.
Model pemarut
umbi-umbian menggunakan  model  cakra  atau  piringan (grater  disc).  Peralatan  yang  akan  digunakan dalam  pembuatan  mesin  pemarut  tanaman umbi-umbian antara lain :
Peralatan :
2.1  Alat  Ukur  :  Jangka  Sorong,  Mistar Baja, Meteran, Penggaris Siku.
2.2  Mesin  :  Mesin  Bubut,  Mesin  Bor, Mesin Gerinda.
2.3  Alat  Potong  :  Gergaji,  Pemotong Pelat.
2.4  Pengelasan : Las Listrik.
2.5  Perkakas  Tangan  :  Kikir,  Kunci, Palu, Obeng.
Bahan untuk Mesin :
2.1  Motor listrik untuk Penggerak
2.2  Profil Siku untuk Rangka
2.3  Aluminium ϕ 200 mm untuk Pemarut
2.4  Pelat Stainless Steel
2.5  Baut dan Mur
Bahan Pengambilan Data :
2.1  ½  kg  Singkong  x  5  kali  untuk pengambilan data
2.2  ½  kg  Kentang  x  5  kali  untuk pengambilan data
2.3  ½  kg  Wortel  x  5  kali  untuk pengambilan data
2.4  ½  kg  Kunyit  x  5  kali  untuk pengambilan data Sebagai penggerak utama, mesin pemarut  tanaman  umbi-umbian  ini  akan mempergunakan  motor  listrik.  Penggunaan motor  listrik  direncanakan  untuk  kebutuhan listrik industri rumah tangga. Daya lisrtik yang dibutuhkan  tidak  melebihi  daya  listrik  indsutri rumah tangga.
The  present  invention  discloses  an improved  grater  disc  having  a  plurality  of grater  holes  on  disc  and  at  least  one  grater blade  with  an  not  less  than  90  degrees protruded  from  the  periphery  of  each  grater hole  (Chung-Jen  Pai,  2005).  Penemuan  ini mengungkapkan  suatu  parutan  model  cakra yang  memiliki  sejumlah  lubang  pisau  parutan pada  disk/cakra  dan  dalam  permukaan parutan  terdapat  pisau  yang  menonjol  tidak kurang  dari  90  derajat  dari  tepi  setiap  lubang parutan.
Gambar 5. Grater Disc (Chung-Jen Pai, US 2005/0218251 A1).
Untuk menghitung daya motor perlu diketahui torsi. Menurut (Sularso, 1991) :
= .
(1)
Keterangan : T  = Torsi Fr = Gaya (kg) l   = panjang gesekan (mm)
= . , (2)
Keterangan : P = Daya motor listrik (kW) T = Torsi (kg.mm) n 1 = putaran motor (rpm)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemarut tanaman umbi-umbian hasil rancangan terdiri dari tiga bagian utama yaitu: rangka, bagian pemarut, sistem penggerak. Bagian mesin tersebut dirangkai dengan dilas dan dibaut. Dari hasil perhitungan Mesin Pemarut Tanaman umbi-ubian ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:
a.  Dimensi :  400  x  220  x 225 mm b.  Diameter Pemarut : 200 mm c.  Penggerak : Motor Listrik d.  Putaran Pemarut : 1400 rpm e.  Konsumsi listrik : 125 watt
Gambar 6. Pemarut Model Cakra.
Gambar 7. Mesin Pemarut Tanaman Umbi- Umbian.
Prinsip  Kerja  Pemarut  tanaman  umbi- umbian  ini  digerakan  dengan  motor  listrik dengan konsumsi listrik 125 watt. Motor listrik memutar  pemarut  model  cakra  searah  jarum jam,  pada  cakra  pemarut  terdapat  mata pemarut.  Tanaman  umbi-umbian  dimasukkan melalui  lubang  pemarut,  sehingga  pada  saat terkena  pisau  pemarut  tanaman  umbi  akan terparut.
Gambar 8 Saluran Masuk Pemarut Tanaman Umbi-Umbian.
Tabel 1. Data Hasil Pengujian Pemarut Tanaman Umbi-Umbian. Tanaman Umbi (1/2 kg) Rata-rata waktu pemarutan (detik) Rata- Rata (detik) Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 Pengujian 4 Pengujian 5 Singkong 30 35 33 35 34 33,4 Kentang 28 31 30 33 28 30 Wortel 30 32 29 27 28 29,2 Kunyit 29 27 27 26 26 27
Gambar 9. Grafik Hasil Pengujian
Berdasarkan hasil pengujian kecepatan pemarut  tanaman  umbi-umbian  menunjukkan jika  memarut  tanaman  umbi-umbian  dapat dilakukan dalam waktu singkat. Untuk memarut ½ kg tanaman umbi-umbian membutuhkan  waktu  sekitar  30  detik.  Jika,  1 menit  mampu  memarut  1  kg  tanaman  umbi- umbian.  Maka,  dalam  waktu  1  jam  mampu memarut sekitar 60 kg tanaman umbi-umbian.
Memarut  tanaman  umbi-umbian  dapat lebih cepat, karena dengan model permukaan datar pada pemarut saat memarut dapat  dilakukan  dengan  merata.  Pada Gambar 10, terlihat pemarutan terjadi dengan rata,  bagian  yang  diarsir  adalah  area pemarutan.
Gambar 10. Bagian Area Pemarutan Tanaman Umbi-Umbian.
Gambar 11. Pengujian Mesin Saat Memarut Tanaman Umbi-Umbian (Singkong).
Keunggulan pemarut ini dapat dilihat dari segi efektifitas waktu pemarutan dan kualitas hasil parutan. Pemarut ini mudah dalam perawatan dan mudah dibersihkan. Mesin pemarut ini memiliki sistem keamanan yang baik saat digunakan.
3.1 ANALISIS EKONOMI
- Komponen  Biaya  Operasional  dan
Investasi Investasi Rp. 2.000.000,- Biaya Produksi Biaya Tidak Tetap (Variable Cost)
Total biaya tidak tetap per bulan Rp.
5.426.700,-
- Biaya Tetap (Fixed Cost)
Biaya penyusutan alat (10 % biaya investasi) Rp. 2.000.000,- x 10 % = Rp. 200.000,-
Total  biaya  produksi  yang  dikeluarkan  tiap bulan  mesin  pemarut  tanaman  umbi-umbian adalah Rp. 5.626.700,-.
Keuntungan
- Total  keuntungan  per  bulan  Rp.
1.573.300,- Pay Back Period (PBP) PBP   = Nilai Investasi / Keuntungan = Rp.  2.000.000,-  /  Rp.
1.573.300,- = 1,27
Artinya  biaya  investasi  yang  dikeluarkan untuk  pembelian  pemarut  tanaman  umbi- umbian  ini  akan  kembali  dalam  jangka  waktu 1  bulan  8  hari  dapat  menutup  biaya  investasi mesin pemarut tanaman umbi-umbian.

## 4. KESIMPULAN
Pemarut model cakra mampu memarut tanaman  umbi-umbian  dengan  kapasitas  60 kg/jam,  dengan  konsumsi  listrik  125  watt. Pemarut model cakra dapat memarut tanaman  umbi-umbian  dengan  kualitas  baik. Selain memarut tanaman umbi-umbian, pemarut  ini  mampu  memarut  kelapa  dan  biji- bijian. Mesin pemarut ini mudah dioperasikan, mudah  digeser,  aman,  nyaman  dan  mudah dalam perawatan.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Chung-Jen  Pai,  2005,  “  Grater  Disc”,
Patent Applicated Publication, US 2005/0218251 A1, http://www.freepatentsonline.com diakses 4/11/2012
2.  Giatman, M. dan Aliludin, A.,
2011.”Ekonomi
Teknik”. Jakarta:
RajaGrafindo Persada.
3.  Niemann, G.  1986.  “Elemen Mesin Jilid  1 Disain  dan  Kalkulasi  dari  Sambungan, Bantalan  dan  Poros”.  Jakarta:  Penerbit Erlangga.
4.  Shigley, J.E, Mitchell, L.D dan Harahap,G. 1991. “Perencanaan Teknik Mesin”.
Jakarta: Penerbit Erlangga.
5.  Suardia. T dan Saito. S. 2000. “Pengetahuan  Bahan  Teknik”.  Jakarta: Pradnya Pramita.
6.  Sularso dan Suga,  K. 1991. “Dasar-dasar Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen Mesin”. Jakarta: PT Pradya Paramita.
7. akardanumbi.blogspot.com diakses 5/8/2014.
8. http://www.academia.edu/9968706/JENIS _KARAKTERISTIK_PEMANFAATAN_DA N_PENANGANAN_UMBI-UMBIAN
diakses 9/1/2014 .
9. warintek.bantulkab.go.id diakses 5/8/2014.
10. www.produknaturalnusantara.com diakses 5/8/2014