Perancangan Pabrik Mocaf (Modified Cassava Flour) PDF

Preview

Summary

PERANCANGAN PABRIK MODIFIED CASSAVA FLOUR (MOCAF) “Mocafindo Perkasa” Di Kabupaten Garut Jawa Barat Disusun oleh : Donny Nugroho Reinhardt Alexandro Amalia Shinta Dewi Ferial Rozana JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015 I PENDAHULUAN 1.1 Latar Be...

Description

PERANCANGAN PABRIK MODIFIED CASSAVA FLOUR (MOCAF)

“Mocafindo Perkasa” Di Kabupaten Garut Jawa Barat

Disusun oleh :

Donny Nugroho Reinhardt Alexandro Amalia Shinta Dewi Ferial Rozana

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1.1.1 Permasalahan yang Terjadi Indonesia merupakan negara dengan hasil pertanian yang cukup besar. Namun, ketergantungan Indonesia terhadap impor bahan hasil pertanian justru makin meningkat, salah satunya adalah impor gandum untuk bahan pembuatan tepung terigu. Saat ini banyak sekali industri pangan yang menggunakan tepung terigu sebagai bahan baku utama. Industri tersebut antara lain industri mie basah maupun kering, industri roti, biskuit, dan industri pangan lainnya. Untuk mencukupi kebutuhan bahan baku industri pangan tersebut, Indonesia masih mengandalkan impor dari negara lain antara lain Turki, Sri Lanka, dan India. Hal tersebut sangat disayangkan mengingat potensi pertanian dalam negeri cukup besar. Oleh karena itu perlu dilakukan pengembangan produk pertanian dalam negeri pengganti gandum sebagai bahan pembuatan tepung terigu. Selain gandum, produk pertanian yang dapat dijadikan bahan pembuat tepung terigu adalah ubi kayu (singkong). Biasanya ubi kayu diolah menjadi tepung tapioka. Tetapi nilai kandungan gizi tepung yang terbuat dari ubi kayu tidak setinggi nilai gizi tepung dari gandum. Perlu adanya cara untuk meningkatkan mutu tepung dari ubi kayu yaitu dengan memodifikasi proses pengolahan tepung. Cara ini sering disebut dengan pembuatan Modified Cassava Flour (MOCAF). Modifikasi dilakukan dengan menambahkan proses fermentasi dalam pembuatan tepung ubi kayu untuk meningkatkan nilai gizinya. Fermentasi dilakukan menggunakan bakteri Saccharomyces cerevisiae maupun Rhyzopus oryzae. Dengan meningkatkan nilai gizi tepung, maka MOCAF dapat dijadikan sebagai bahan baku substitusi tepung terigu pada industri pangan. 1.1.2 Potensi Pengembangan Industri MOCAF Pengembangan industri MOCAF didasari oleh adanya kebutuhan masyarakat dan potensi ubi kayu untuk diolah menjadi sumber bahan baku pangan alternatif. Berikut ini merupakan peluang-peluang yang menjadikan industri MOCAF harus dikembangkan. a. Dari sisi permintaan Saat ini kebutuhan akan terigu semakin meningkat seiring dengan perubahan pola konsumsi masyarakat di era modern ini. Karena adanya kebutuhan dan perubahan pola konsumsi tersebut, maka kebutuhan bahan pangan berbasis tepung-tepungan semakin meningkat. Oleh karena itu banyak permintaan dari berbagai jenis industri dan usaha pengolahan pangan makanan dari skala besar menengah, maupun usaha skala kecil untuk memenuhi kebutuhan bahan baku tepung. Dalam hal ini MOCAF berperan untuk

menjadi bahan baku alternatif subtitusi tepung. Dengan menggunakan MOCAF sebagai bahan substitusi, maka biaya bahan baku tepung dapat berkurang. b. Dari sisi pasokan Di Kabupaten Garut Jawa Barat, lahan yang luas sangat potensial untuk ditanami ubi kayu. Ubi kayu juga memiliki kemudahan dalam teknik budidaya. Karena sifat tersebut, melimpahnya produksi ubi kayu menjadi peluang untuk mendirikan industri kreatif berbahan dasar ubi kayu yaitu MOCAF. Dari dalam negeri, produksi ubi kayu setiap tahunnya sejumlah kurang lebih 24 juta ton (Badan Pusat Statistik, 2014). c. Karakteristik ubi kayu dan jenis yang hampir sama dengan terigu namun dengan harga yang jauh lebih murah membuat MOCAFmenjadi pilihan yang sangat prospektif. d. Semakin berkembangnya industri-industri pengolahan pangan yang menggunakan MOCAF

untuk

substitusi

beras

ketan,

tepung

terigu,

dan

tapioka.

Dengan

mengembangkan MOCAF, sama artinya dengan mengembangkan pangan alternatif. e. Permintaan akan kebutuhan tepung terigu yang kian meningkat ternyata tidak diimbangi oleh ketersediaan bahan baku yang memadai. f. Ketergantungan industri tepung nasional terhadap bahan baku impor sangat besar. Menurut data dari Asosiasi Produsen Tepung Terigu Nasional Indonesia (APTINDO), dari tahun 2012 hingga 2014, total impor tepung terigu yang dilakukan Indonesia mencapai 44.560 MT. Negara asal impor terigu terbesar antara lain Turki, Sri Lanka, dan India. Di Jawa Barat sendiri, impor tepung terigu yang dilakukan pedagang sekitar 1.315 MT (Badan Pusat Statistik, 2014).

1.1.3 Alasan Pendirian Pabrik Mocafindo Perkasa merupakan salah satu pabrik yang mengolah ubi kayu menjadi MOCAF. Mocafindo Perkasa didirikan untuk memanfaatkan sumber daya alam sekitar berupa ubi kayu untuk diolah menjadi produk yang memiliki nilai jual tinggi. Dengan adanya pendirian pabrik Mocafindo Perkasa diharapkan dapat membantu meningkatkan sektor industri tepung dalam negeri dan produk MOCAF dapat dijadikan substitusi bahan baku tepung pada industri pangan guna menurunkan nilai impor tepung gandum. Mocafindo Perkasa direncanakan akan mengolah bahan baku ubi kayu mentah dengan kapasitas bahan baku sebesar 2100 kg untuk menghasilkan 502,46 kg MOCAF per hari, dengan nilai rendemen bahan sebesar 23,93%. Lokasi yang dipilih untuk pendirian pabrik Mocafindo Perkasa adalah Desa Sasakbeusi, Limbangan, Kabupaten Garut Jawa Barat. Pemilihan lokasi didasarkan pada aspek strategisnya letak pabrik, antara lain berada di pinggir jalan jalur lintas selatan sebagai jalan nasional penghubung provinsi di Pulau Jawa, berdekatan dengan sumber bahan baku dan sumber air sungai, serta dapat ditempuh dalam satu jam dari Ibukota Jawa Barat, Kota Bandung. Selain itu, banyak faktor lain yang mempengaruhi letak akan didirikannya sebuah

pabrik. Faktor tersebut antara lain ketersediaan bahan baku, letak pasar, tenaga kerja, masyarakat, transportasi, serta sarana prasarana penunjang kegiatan industri berupa listrik, air, telepon, dan sebagainya. 1.1.4 Pertimbangan Lokasi Pabrik Berikut ini akan diuraikan mengenai aspek pemilihan lokasi untuk pendirian pabrik Mocafindo Perkasa : a. Ketersediaan bahan baku Bahan baku utama yang digunakan untuk produksi MOCAF adalah ubi kayu (singkong). Jawa Barat merupakan salah satu provinsi dengan hasil pertanian berupa ubi kayu yang cukup besar di samping Lampung, Jawa Timur, dan Jawa Tengah. Menurut data dari Badan Pusat Statistik (BPS) Provinsi Jawa Barat yang dilansir oleh Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM), produksi ubi kayu di Jawa Barat setiap tahunnya mencapai 2 juta ton. Data terakhir BPS Jabar yang diunggah oleh Kementerian Pertanian RI, pada tahun 2014 ubi kayu yang diproduksi di Provinsi Jawa Barat sejumlah 2.250.024 ton. Diperkirakan pada tahun 2015 produksi ubi kayu meningkat menjadi 2.388.436 ton. Dari jumlah tersebut, Kabupaten Garut menyumbang produksi ubi kayu sebanyak 709.243 ton dengan luas lahan yang sudah digunakan sebesar 26.880 Ha.

Dengan

potensi produksi ubi kayu yang cukup besar, maka kebutuhan bahan baku pembuatan MOCAF dapat dipenuhi dengan membeli hasil panen petani lokal ubi kayu di Kabupaten Garut. b. Letak pasar MOCAF digunakan sebagai substitusi bahan baku tepung terigu pada industri pangan. Oleh karena itu, pasar yang dituju adalah industri dengan bahan baku utama tepung terigu. Pemasaran MOCAF lebih diutamakan memenuhi kebutuhan bahan baku substitusi tepung untuk industri lokal di Kabupaten Garut dan sekitarnya. Industri yang menjadi sasaran pemasaran yakni industri menengah. Selain sebagai pemasok industri berbahan baku tepung terigu, pemasaran dilakukan dengan cara menjual produk MOCAF di supermarket dan toko-toko baik yang terletak di pasar maupun toko yang berada di sekitar pemukiman. c. Tenaga kerja Kabupaten Garut memilikii luas daerah 3.074 km2 dengan jumlah penduduk sekitar 2,6 juta jiwa. Menurut data dari BPS Jabar, sekitar 900.000 jiwa penduduk merupakan usia produktif, sehingga untuk memenuhi kebutuhan tenaga kerja sangat mencukupi. Tenaga kerja diutamakan berasal dari penduduk Kabupaten Garut. Perekrutan tenaga kerja dari penduduk lokal bertujuan untuk meningkatkan taraf hidup warga Kabupaten Garut dan sekitarnya. d. Masyarakat

Faktor masyarakat merupakan faktor penting dalam penentuan lokasi usaha mengingat keberadaan pabrik di samping dapat memberi manfaat tetapi juga bisa menimbulkan kerugian bagi masyarakat. Oleh karena itu, penerimaan masyarakat akan keberadaan pabrik menjadi sangat penting. Mengenai penerimaan masyarakat, pabrik Mocafindo Perkasa akan memberi keuntungan kepada masyarakat dengan cara memberikan lapangan pekerjaan untuk penduduk sekitar. Dengan begitu, pendirian pabrik MOCAF ini dapat meningkatkan sektor ekonomi di wilayah Jawa Barat bagian selatan. e. Transportasi Faktor transportasi menjadi salah satu hal penting dalam menunjang aktivitas industri. Transportasi diperlukan untuk pengiriman produk jadi maupun untuk penerimaan bahan baku. Masalah transportasi yang terabaikan akan menimbulkan kesulitan produksi dikarenakan keterlambatan pengiriman bahan baku dan produk. Pabrik Mocafindo Perkasa didirikan di Kabupaten Garut di kawasan lintas selatan, dimana jalur lintas selatan ini akan memudahkan dalam sistem distribusi bahan dan produk. f. Sarana prasarana Beberapa sarana prasarana yang tidak dapat diabaikan antara lain adalah air, listrik, dan telepon. Kebutuhan air direncanakan akan diperoleh dari air sumur yang akan dipompa dari sekitar lokasi pendirian pabrik. Sedangkan untuk memenuhi kebutuhan listrik akan diusahakan sendiri pada unit utilitas dengan menggunakan generator listrik dan listrik dari PLN sebagai cadangan. 1.2 Tujuan Makalah perancangan pabrik Mocafindo Perkasa bertujuan untuk : a. Mengetahui aspek manfaat dari pendirian pabrik MOCAF b. Mengetahui aspek teknologis proses pembuatan MOCAF c. Mengetahui neraca massa dan kapasitas produksi MOCAF d. Merencanakan lokasi pabrik pada industri MOCAF e. Merencanakan tata letak pabrik pada industri MOCAF

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ubi Kayu Ubi kayu merupakan jenis tanaman yang sudah lama dibudidayakan di Indonesia. Ubi kayu merupakan bahan pangan pokok ketiga setelah padi dan jagung. Hasil panen ubi kayu adalah berupa umbi dan daunnya, yang mana keduanya dapat dimanfaatkan. Hasil umbi dapat diolah menjadi gaplek dan tepung tapioka, sementara daunnya dapat dikonsumsi sebagai sayur. Penyebaran komoditas ubi kayu di Indonesia sangat luas di berbagai provinsi, dengan jumlah produksi terbesar ada di Provinsi Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur. Produksi ubi kayu di Indonesia setiap tahun adalah sekitar 24 juta ton (Badan Pusat Statistik, 2014). Taksonomi tanaman ubi kayu dapat dilihat sebagai berikut (Lies, 2005): Kingdom

: Plantae

Divisio

: Spermatophyta

Subdivisio

: Angiospermae

Class

: Dicotyledone

Ordo

: Euphorbiales

Famili

: Euphorbiaceae

Genus

: Manihot

Species

: Manihot esculenta Crantz

Ubi kayu memiliki peranan cukup besar dalam memenuhi kebutuhan pangan, memberi peluang dalam sektor ekonomi serta dalam pengembangan berbagai industri. Pada sistem ketahanan pangan, ubi kayu bukan hanya berperan sebagai penyangga pangan tetapi juga sebagai sumber pendapatan petani lokal. Sejumlah 2,5 milyar penduduk Asia, Afrika, dan Amerika Latin menggunakan ubi kayu sebagai bahan pangan, pakan, dan sumber pendapatan (CGIAR, 2000). Kelebihan utama tanaman ubi kayu pada pertanian yaitu dapat tumbuh di lahan kering dan daya tahan terhadap penyakit relatif tinggi (Caniago dkk, 2014). Tabel berikut menunjukkan kandungan gizi per 100 gram ubi kayu (Direktorat Gizi, Depkes RI, 1981): Banyaknya dalam....(per 100 gram) Unsur Gizi Singkong putih

Singkong kuning

Kalori (kal)

146,00

157,00

Protein (g)

1,20

0,80

Lemak (g)

0,30

0,30

Karbohidrat (g)

34,70

37,90

Kalsium (mg)

33,00

33,00

Fosfor (mg)

40,00

40,00

Zat besi (mg)

0,70

0,70

Vitamin A (SI)

0

385,00

Vitamin B1 (mg)

0,06

0,06

Vitamin C (mg)

30,00

30,00

Air (g)

62,50

60,00

Bagian yang dapat dimakan (%)

75,00

75,00

2.2 Rhyzopus oryzae Rhyzopus merupakan salah satu jenis jamur berfilamen atau disebut dengan kapang. Anggota Rhyzopus yang biasa digunakan dalam proses fermentasi adalah Rhyzopus oligosporus dan Rhyzopus oryzae. Karakteristik jamur Rhyzopus oryzae antara lain memiliki miselia berwarna putih, dan ketika dewasa miselia putih tersebut akan tertutup oleh sporangium berwarna abu kecoklatan (Schlegel dan Schmidt, 1994). Taksonomi jamur Rhizopus oryzae menurut Yarrow (1984) adalah sebagai berikut : Kingdom

: Fungi

Divisio

: Zygomycota

Class

: Zygomycetes

Ordo

: Mucorales

Famili

: Mucoraceae

Genus

: Rhizopus

Species

: Rhyzopus oryzae

Dalam pembuatan MOCAF, Rhyzopus oryzae berperan sebagai bakteri asam laktat (BAL) yang menghasilkan asam laktat dalam proses fermentasi ubi kayu. Rhyzopus oryzae memiliki aktivitas enzim amilolitik sehingga mampu mengubah pati menjadi asam laktat (Schlegel dan Schmidt, 1994). Salah satu keunggulan penggunaan Rhyzopus oryzae dalam proses fermentasi yaitu mampu tumbuh dalam kondisi medium minim liquid maupun medium padat (Naranong dan Poocharoen, 2001). Oleh karena itu, Rhyzopus oryzae berpotensi digunakan dalam modifikasi tepung ubi kayu melalui proses fermentasi.

2.3 Modified Cassava Flour (MOCAF) Modified Cassava Flour atau MOCAF merupakan jenis produk tepung berbahan baku ubi kayu. Berbeda dengan tepung gandum, MOCAF adalah produk turunan dari tepung ubi kayu yang menggunakan prisip modifikasi sel ubi kayu secara fermentasi dimana mikrobia BAL (Bakteri Asam Laktat) mendominasi selama fermentasi tepung ubi kayu ini (Subagio, 2007). Saat ini di beberapa industri pangan di Indonesia, MOCAF dimanfaatkan sebagai bahan pencampur atau substitusi bahan baku tepung gandum, terutama pada industri mie. Proses

fermentasi yang dilakukan akan menyebabkan perubahan karakteristik tepung yang dihasilkan, antara lain naiknya viskositas, kemampuan gelasi, daya rehidrasi, dan kemudahan melarut. Beberapa keunggulan MOCAF antara lain kandungan serat yang terlarut lebih tinggi daripada tepung gaplek sehingga daya cernanya lebih tinggi (Rosmeri dkk, 2013). Proses pembuatan MOCAF diawali dari proses pengupasan, kemudian dicuci bersih dan dirajang membentuk chip. Setelah itu dilakukan perendaman (fermentasi). Hasil fermentasi kemudian dicuci dan dikeringkan. Chip yang terbentuk digiling menggunakan mesin penepung sehingga didapatkan tepung halus. Diagram alir pembuatan MOCAF dapat dilihat pada gambar berikut (Efendi, 2010).

III DOKUMENTASI

3.1 Kebutuhan Bahan Dalam Produksi No

Bahan

Jumlah Kebutuhan per Hari

1

Ubi kayu

2100 kg

2

Rhyzopus oryzae

210 kg

3

Air

1000 liter

3.2 Kebutuhan Alat, Mesin dan Tenaga Kerja Dalam Produksi No 1

Proses Sortasi dan Penimbangan

Alat/Mesin

Spesifikasi

Jumlah

Timbangan

Bahan : Besi Kapasitas Maks. : 1000 kg

1

Jumlah TK 2

Keranjang

Bahan : Plastik

5

2

Bahan : Besi

10

5

2

Pengupasan

Pisau pengupas

3

Pencucian

Mesin Pencuci

    

Panjang : 1700 mm Lebar : 800 mm Tinggi : 1250 mm Kapasitas : 500 kg/jam Penggerak : E. Motor 2 Hp

1

-

4

Pemotongan

Mesin  Perajang Ubi kayu  

Dimensi (PxLxT) : 800 x 600 x 1000 mm Penggerak : Diesel 8 H Kapasitas : 500 kg/jam

1

-

5

Fermentasi dan penirisan

Bak fermentor

 

Kapasitas : 1500 kg Bahan: Stainless Steel

3

3

6

Pengeringan



Pemanas : tenaga matahari

3

3

7

Penepungan dan pengayakan



Dimensi (PxLxT) : 1500 x 600 x 1500 mm Bahan : Besi/Stainless Steel Penggerak : Diesel 24 Hp Kapasitas : 500 kg/jam

2

1

Mesin Penepung

  

8

Pengemasan



Mesin Pengemas

 

 



Filling System : Digital Weighing System Volume : 200 – 400 kg Akurasi : ± 0,2% untuk 5 kg ke atas & ± 0,5% untuk 500 gr – 1000 gr Packing speed : 500 – 700 bags per jam Daya listrik : 3500 watt ; 220/ 380V ; 50Hz Bahan pengemas : kantong plastik

2

2

3.3 Diagram Alir Alur Proses Produksi Proses produksi pembuatan MOCAF dilaksanakan menggunakan satu line. Hal ini dilakukan sebagai bentuk efisiensi tempat dan keuangan. Dalam satu hari waktu operasional produksi selama 8 jam (dengan istirahat selama satu jam) mulai pukul 08.00 - 16.00 dimana setiap satu jam sebelum proses produksi dimulai (pukul 08.00 - 09.00) dilakukan pemeriksaan terhadap seluruh mesin dan alat produksi yang ada. Hal ini dilakukan sebagai bentuk perawatan dan pengecekkan terhadap mesin dan alat agar proses produksi dapat berjalan dengan lancar dan baik. Berikut ini merupakan alur proses produksi MOCAF yang akan dijalankan di pabrik Mocafindo Perkasa : 1)

Sortasi dan Penimbangan Sebelum diproses, ubi kayu disortasi terlebih dahulu untuk memisahkan ubi kayu yang rusak dan tidak memenuhi standar mutu seperti ubi kayu yang telah busuk atau berubah warna. Proses sortasi ini dilakukan secara manual oleh pekerja melalui pengamatan pada belt conveyor yang berjalan. Apabila terdapat ubi kayu yang tidak memenuhi

standar

maka

akan

langsung

dipisahkan.

Selanjutnya

dilakukan

penimbangan terhadap ubi kayu yang telah lolos proses sortasi. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berat kotor dan berat bersih sehingga dapat dianalisis total produk jadi dan dapat dihitung tingkat kegagalan. 2)

Pengupasan Pengupasan kulit ubi kayu dilakukan dengan menggunakan tenaga kerja pengupas. Tenaga kerja yang terdapat dalam proses [engupasan adalah lima orang. Peralatan yang digunakan adalah pisau tajam khusus untuk mengupas ubi kayu. Selanjutnya hasil samping proses pengupasan berupa kulit ditampung pada sebuah wadah dan dibawa menuju IPL (Instalasi Pengolahan Limbah) untuk diubah menjadi pupuk. Kemudian ubi

kayu yang telah dikupas ditampung dalam bak atau wadah yang berisi air. Hal ini berfungsi agar ubi kayu tidak mengalami perubahan warna menjadi kecoklatan dan sekaligus menghilangkan asam sianida (HCN) yang terdapat pada ubi kayu. Setelah itu ubi kayu dibawa menuju bagian pencucian. 3)

Pencucian Setelah dikupas, kemudian singkong dicuci dengan menggunakan air bersih. Proses pencucian ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang masih menempel pada ubi kayu. Proses pencucian dilakukan dengan menggunakan mesin pencuci. Air yang digunakan pada proses pencucian ini harus bebas dari kandungan kaporit atau bahan kimia lain. Hal ini dikarenakan air yang mengandung kaporit atau bahan kimia lain akan dapat menghambat pertumbuhan bakteri saat proses fermentasi. Dan air hasil dari proses pencucian akan dialirkan menuju bagian IPL (Instalasi Pengolahan Limbah) untuk diolah kembali. Kemudian ubi kayu ...