BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Mesin pemamanen umumnya mempunyai
komplesitas yang paling tinggi dibadingkan mesin-mesin pertanian lapangan
lainnya. Buah hasil panen dapat dipasarkan dalam keadaan segar maupun
dalam kemasan setelah diproses. Untuk penjualan segar, umumnya buah masih
dipanen secara manual menggunakan manusia, sedangkan untuk diproses lebih
lanjut misalnya menjadi jus ataupun buah kaleng, buah dipanen secara mekanis
menggunakan mesin. Walaupun saat ini telah dikembangkan mesin memanenan
buah secara langsung satu per satu secara otomatis dengan robot, namun
penggunaannya untuk pertanian komersial masih sangat terbatas. Berikut
ini diperkenalkan beberapa mesin panen untuk umbi, buah dan sayuran.
2.
Tujuan Penulisan
Mahasiswa dapat
menjelaskan metode, peralatan, kinerja mesin panen umbi, buah dan sayuran dan
menguraikan prisip-prinsip mekanika pada mesinnya
BAB II
MESIN PANEN
UMBI, BUAH, DAN SAYURAN
1. Deskripsi
Bab ini memberi
penjelasan tentang metode dan peralatan panen umbi, buah dan sayuran, proses
fungsional mesin, kalibrasi dan evaluasi kinerja.
2.
Relevansi
Cara kerja
bagian-bagian mesin panen sulit dipahami jika hanya menggunakan gambar dan teks
saja. Karena itu visualisasi dan animasi sangat membantu mahasiswa dalam
memahami cara kerja proses pemanenan umbi/buah/sayur secara mekanis.
3.
Metoda Dan
Peralatan Panen Umbi, Buah Dan Sayuran
a.
Mesin Panen Kubis
Mesin pemanen kubis ini bekerja dengan cara manarik kubis dari tanaman menggunakan kontra twin auger, yang kemudian dipotong sebatas daun terluar, dan kemudian dialirkan ke kontainer menggunakan ban berjalan.Sistem pemindahan container dilakukan menggunakan fork-lift.Mesin ini dapan memanen 1 kubis setiap 2 detik.Kapasitas kontainernya 150 kubis, mempunyai kapasitas lapang 3 are per jam, atau sekitar 33 jam perhektar.
b.
Mesin Pemanen Akar Gobo
Akar gobo merupakan salah jenis sayuran yang digunakan dalam
masakan di Jepang.Akar gobo sangat spesifik karena panjangnya dapat
mencapai 2 meter ke dalam tanah.Mesin ini beroperasi pada kecepatan maju sampai
2.3 cm/detik.Mesin ini bekerja dengan cara menggemburkan tanah sampai kedalaman
1-1.2 m menggunakan oscilatting digger,
pangkal akar gobo menudian dijepit menggunakan belt sambil ditarik keatas.Alat ini mempunyai kapasitas
pemanenan 2.6 are perjam.
c.
Mesin Pemanen Umbi
Mesin panen kentang ini dilengkapi
dengan kemampuan untuk menggali umbi, mangambil dan memisahkan daun dengan
batang, mensortasi manual (oleh pekerja) dan memasukkan umbi kedalam wadah
penyimpan.Mesin ini bisa dipergunakan untuk kentang, ketela rambat, wortel dan
taro. Mesin ini mempunyai kapasitas lapang 7 are/jam untuk pemanenan kentang, 10
are/jam untuk pemanenan ketela rambat, 5 are/jam untuk pemanenan taro, dan 6
are per jam untuk pemanenan wortel.
d. Mesin
Pemanen
Buah Dalam Rumah Kaca
Ada dua jenis
pemanen buah dalam rumah kaca yaitu, jenis 3 roda dengan satu penggerak dan
jenis 4 roda dengan dua roda penggerak.Mesin ini dilengkapi dengan kemudi
otomatis (otomatic steering) yang
dikendalikan melalui mikro-komputer.Jenis roda 3 mempunyai kecepatan maju
maksimum 5 cm/detik.Pada saat memanen, pekerja duduk sambil memanen.Pada
pengoperasian untuk pemetikan strawberi alat ini dilengkapi dengan kontainer
dengan kapasitas sampai 60 kg.
4.
Proses Fungsional
Mesin
Karena
keberagaman bentuk dan karakteristik produk yang akan dipanen maka bentuk mesin
panen umumnya sangat spesifik. Buah saja banyak ragam bentuknya misalnya
strawberi, apel, mangga, rambutan, nanas, pisang, dan sebagainya. Zona perhatian suatu produk yang
akan dipanen sangat beragam, ada umbi yang di dalam tanah, ada tanaman perdu,
ada tanaman semak, ada tanaman pohon, walaupun beberapa komoditi dapat berada
pada beberapa zone sekaligus.
Pemanen umbi-umbian
|
Gambar 13.6. Skema mesin pemanen umbi
Di
Amerika umbi yang biasa dibudidayakan secara massal adalah wortel, beet, bawang
bombai (onion), kacang tanah, kentang, ketela rambat. Mesin panen kentang
adalah mesin yang bekerja secaracurah. Dalam prinsip kerjanya, mesin ini
akan menggali sejumlah besar tanah yang mengandung umbi, kemudian umbi dan
tanah ini akan dipisahkan dengan cara dialirkan sambil digetarkan sehingga
tanah dan kotoran rontok kebawah, sedangkan umbi dibawa ke suatu tempat
penampungan seperti diilustrasikan dalam skema pada Gambar 13.6.
Seringkali umbi dipanen dengan mengikut sertakan porsi tanaman bagian atas
sebelum menggali bagian akar. Seperti ditunjukkan pada Gambar 13.7
misalnya, tanaman (P) dengan bagian atas (F) dan bagian akar (RC) dipegang
sebelum bagian pengangkat umbi (1) mengambilnya dari dalam tanah.
Pada mesin pemanen kacang tanah misalnya, pemanenan dilaksanakan dalam 2
tingkat. Pemanenan tingkat pertama adalah memanen seluruh tanaman kacang
tanah bersama polongnya diangkat dengan menggunakan beberapa disc coulter
seperti pada Gambar 13.8 (kiri).
Pada tahap awal 4 disk coulter
difungsikan untuk menggemburkan tanah dan memecah tanah dari polong kacang.
Dua buah dis coulter yang berhadapan (1) berfungsi untuk mengangkat dan
membalik sambil menempatkan tanaman kacang pada windrowing dan bagian
pemisah tanah yang ada dibagian belakang mesin. Bagian pemisah ini
digetarkan menggunakan pto traktor, untuk meningkatkan efisiensi pemisahan
tanah dan membantu menempatkan tanaman hasil panen di tengah-tengah windrowing.
Pada saat kelembaban telah cukup rendah, maka tanaman yang ditempatkan pada windrowing
ini dipanen lagi menggunakan peanut combine harvester, yang berfungsi untuk
memisahkan kacang tanah dari tanaman dan selanjutnya dipisahkan
polongnya. Mekanisme selengkapnya ditunjukkan pada Gambar 13.8
(kanan). Seluruh tanaman digerakkan melewati saringan (7) oleh aksi
dorongan dari tine (1). Pemisahan selanjutnya dilaksanakan oleh pengayak
(5) dan (6) dan fan (3) seperti straw walker pada combine padi.
Akhirnya polong bersih di kumpulkan dalam konveyor (4) untuk dipindahkan ke
bagian pengumpul/pengangkut.
5.
Pemanenan
Tanaman Di Permukaan
Pada pemanen
kubis seperti ditunjukkan pada Gambar. Pada mesin panen ini roller feeder
berbentuk spiral helik (1 dan 2) harus disinkronkan kecepatannya antara
kecepatan horisontal putaran feeder dan kecepatan maju mesin panen. Untuk
itu mesin ini harus diperasikan oleh traktor yang mempunyai putaran pto yang
dapat disinkronisasikan dengan kecepatan majunya, atau sinkronisasi melalui
ground wheel (3 dan 5). Kemiringan feeder ini meningkat saat kubis hasil
panen bergerak ke bagian belakang mesin. Tahanan dari tanaman untuk tidak
tercabut menyebabkan kepala kubis dan daun terbawah untuk terjepit diantara
roller feeder sampai tersedia cukup gaya untuk mengambil hanya kepala kubisnya
saja. Tercabutnya seluruh tanaman merupakah hal yang tidak dikehendaki pada
mesin panen ini. Dua buah roller feeder yang berputar berlawanan arah dan
bergerak kearah bawah juta menyebabkan kepala kubis didudukkan secara tepat
pada saat pemotong disk (6 dan 7) mendekatinya. Potongan kepala kubis ini
kemudian di pindahkan ke elevator (4) menuju ke wadah penampungan atau ke
kendaraan pengangkut.
6.
Pemanenan
Buah Di Pohon
Pemanen buah dari pohon secara mekanis umumnya dilakukan dengan menggetarkan
pohon sehingga buah rontok. Buah yang rontok tersebut ditampung dengan
dua cara, 1) dikumpulkan dengan bidang pengumpul yang berbentuk seperti payung
besar (lihat gambar dibawah), atau untuk buah-buah berkulit keras dibiarkan
jatuh ketanah. Mesin pemanen buah umumnya mempunyai dua komponen utama
yaitu penggetar pohon (tree shaker) and sistem pemungut (pick-up
system).
Untuk mengumpulkan buah yang jatuh,
terdapat bidang pengumpul (1 and 2) yang ditempatkan dibawah kanopi pohon yang
di getarkan. Bagian pengumpul ini dibuat miring agar buah yang jatuh
dapat menggelinding sendiri mendekati bagian pengumpul Sementaradecelerator
strip (3) menjaga agar buah yang jatuh tidak secara langsung menghantam
pengumpul (4), untuk selanjutnya dibwa ke konveyor (6) ke wadah penampung (5)
Pada dasarnya
menggetarkan pohon berarti memberikan energi dalam jumlah besar ke struktur
pohon. Masa yang diputar secara eksentrik dapat dijadikan sebagai sumber
getar, dengan konstruksi seperti apada gambar.
Pada pemanenan jeruk untuk jus dan pemanenan kacang pohon (nut) unit penggetar
pohon dan unit pengumpul terpisah, seperti ditunjukkan pada gambar
dibawah. Penggetaran dilaksanakan dengan unit penggetar pohon (tree
shaker), dimana buah yang rontok dibiarkan jatuh ketanah. Buah yang jatuh
ini kemudian dikumpulkan menggunakan mesin pengumpul (gathering machine).
Pada mesin pamanen pohon jenis ini, digunakan mesin penggetar yang dapat
menghasilkan amplitudu getar dengan pola yang berbeda, sejalan dengan pemahaman
bahwa hasil perpindahan dari semua penggetar inersial adalah merupakan fungsi
dari masa dan resonsi karakteristik getaran struktur dari pohon yang
digetarkan.
7.
Evaluasi
Kinerja
a.
Kerusakan
(Damage)
Produk
yang memar, terpotong, lecet, dan kerusakan langsung pada tanaman yang panen
adalah akibat yang harus dihindari dari operasi pemanenan. Kerusakan
produk secara langsung akan menurunkan mutu produk, dan selanjutnya akan
menurunkan nilai jual produk.
Kerusakan sering berhubungan langsung
dengan total energi yang diterma oleh jaringan komoditi yang dipanen.
Misalnya blueberry akan menimbulkan kerusakan yang sama jika dijatuhkan 16 x
dipermukaan datar pada ketinggian 2 cm, atau 8x pada ketinggian 4 cm atau 4x
pada ketinggian 8 cm. Pada prinsipnya untuk mengurangi memar maka jumlah
energi kinetik yang diterima oleh komoditi yang dipanen harus diminimumkan.
b. Efisiensi (Efficiency)
Efisiensi
lapang juga merupakan kajian yang penting pada operasi mesin pemanen.
Biasanya efisiensi lapang ini dibandingkan dengan operasi sejenis yang sudah
ada atau dibandingkan dengan standard. Sampai saat ini tida ada suatu
definisi yang pasti mengenai efisiensi lapang pemanenan. Biasanya diterjemahkan
sebagai nilai ekonomis yang didapat dari produk sebagai prosentase dari total
yang bisa dipanen. Sering nilai total yang bisa dipanen di setarakan
dengan nilai jika dipanen secara manual menggunakan tangan. Walaupun
pemanenan dengan tangan juga mempunyai kuantitas tidak terpanen dan kehilangan
saat panen.
Kehilangan
saat panen (ground loss) merupakan komponen kinerja yang penting pada suatu
mesin panen. Kehilangan saat panen dinyatakan dalam prosentase terhadap
total panenan atau hasil bersih. Ini berbeda dengan kehilangan di lahan
saat sebelum panen yang mungkin disebabkan oleh kondisi cuaca atau
keterlambatan panen.
Komoditi yang akan dipanen menggunakan mesin
umumnya komoditi berharga mahal, seperti buah-buahan, sayuran, umbi-umbian dan
kacang. Karena itu mesin panen hendaknya dirancang agar mempunyai MBTF
(mean time before failure) yang tinggi, karena waktu panen sering kali sangat
singkat waktunya. Karena itu mesin panen harus
mendapatkan perawatan dan pemeliharaan preventif setiap tahun sebelum masa
panen. Desain mesin panen harus menggunakan komponen standard dan
mempertimbangkan ketersediaannya sebagai suku cadang di pasar lokal.
Karena produk yang dipanen akan
dikonsumsi oleh manusia, maka kontaminasi terhadap oli atau cairan kimia mesin
lainnya harus dihindarkan selama panen. Disamping itu, harus dipikirkan
cara yang paling efektif agar beberapa bagian mesin tidak tertumpuk sisa-sisa
hasil panen. Mesin panen perlu dibersihkan secara periodik, untuk
menghindari pertumbuhan bakteri dan jamur yang dapat menurunkan mutu hasil
panen.
Keamanan terhadap manusia yang bekerja
harus menjadi perhatian saat mengoperasikan mesin panen. Hal ini karena
sering kali bagian pemanen yang bergerak tidak bisa ditutupi oleh pengaman
karena mengganggu akses terhadap komoditi dalamproses panen. Operasi
standar yang harus selalu dilakukan adalah bahwa sumber tenaga (enjin, atau
aki) harus selalu dimatikan saat operasi perawatan dan pemeliharaan. Untuk itu semua
standar desain teknik yang aman dan memungkinkan harus diterapkan dalam desain
mesin panen ini.
BAB III PENUTUP
1. Kesimpulan
Karena keberagaman bentuk dan
karakteristik produk yang akan dipanen maka bentuk mesin panen umumnya sangat
spesifik.
Kinerja suatu mesin panen dikatakan
baik jika produk yang dipanen mempunyai kerusakan yang minimal. Biasanya
kerusakan panen mekanis adalah memar (bruising) karena proses deselerasi
atau adanya impak saat proses pemanenan. Suatu produk cenderung rusak
jika mendapatkan tekanan yang melebihi nilai critical shear stress atau
melebihi nilai compressive stress. Sering kali beberapa bagian
dari mesin panen yang didesain untuk menyalurkan energi vibrasi kepada bahan
yang akan dipanen menyebabkan memar. Impak dari buah yang jatuh bebas
saat dipanen atau pada permukaan pengumpul juga sering menjadi sumber kerusakan.
DAFTAR PUSTAKA
http://web.ipb.ac.id(di
akses 02-04-2012)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar