1

A. Judul

“Mesin Pencuci dan Pengering Bulu Ayam untuk Mengoptimalkan Produksi

Pakan Ternak pada Industri Rakyat di Temas Kota Batu”

B. Latar Belakang

Semakin meningkatnya jumlah permintaan ayam potong di pasaran dan

peternakan ayam potong, mengakibatkan limbah yang dihasilkan semakin

meningkat terutama bulu ayam. Jika bulu ayam ini di buang begitu saja dan

tidak diolah secara baik maka akan mengakibatkan pencemaran lingkungan.

Untuk mencegah pencemaran tersebut bulu ayam dapat dimanfaatkan sebagai

bahan campuran pelet dan pakan ternak dengan mengolah bulu ayam tersebut

menjadi tepung terlebih dahulu. Sebelum proses pengolahan bulu ayam

dilaksanakan, bulu ayam tersebut harus dicuci dan dikeringkan agar

kandungan air berkurang sehingga memudahkan proses penggilingan.

Namun, keadaan iklim Indonesia yang tidak menentu terutama pada

musim hujan intensitas matahari yang kurang menjadi kendala pada proses

pengeringan bulu ayam. Selain itu, peternakan ayam potong lebih banyak

didirikan di daerah pegunungan yang mana disana instensitas matahari sangat

sedikit dibanding di daerah dataran rendah. Oleh karena itu, proses

pengeringan bulu ayam menjadi terhambat dan berdampak pada pencemaran

lingkungan dengan membusuknya bulu ayam karena tidak menerima sinar

matahari yang cukup, sehingga proses produksi pelet dan pakan ternak

menjadi terhambat dan berkurang.

Saat ini, proses pencucian masih manual dengan tangan sedangkan proses

pengeringan yang dilakukan menggunakan metode tradisional yaitu dengan

metode penjemuran secara langsung dibawah sinar matahari. Dimana metode

ini kurang efektif dan efisien karena selama proses penjemuran berlangsung

memerlukan area yang luas, proses pengeringan yang lama hingga 6-8 jam,

sangat bergantung pada keadaan cuaca, menimbulkan rasa tidak nyaman bagi

warga sekitar lingkungan produksi karena polusi bau yang dihasilkan dari

tumpukan bulu ayam yang terlambat dikeringkan.

Untuk itu diperlukan suatu mesin agar proses pencucian dan pengeringan

limbah bulu ayam dapat diolah secara optimal.

2

C. Rumusan Masalah

a. Bagaimana mesin pencuci dan pengering bulu ayam ini dapat mencuci dan

mengeringkan bulu ayam secara maksimal tanpa mengubah kandungan dari

bulu ayam tersebut?

b. Bagaimana cara mengoptimalkan mesin pencuci dan pengering bulu ayam

dalam meningkatkan produksi pelet dan pakan ternak?

c. Bagaimana mesin pencuci dan pengering bulu ayam ini dapat mempercepat

proses pengeringan bulu ayam tanpa menggunakan panas dari sinar matahari?

D. Tujuan

a. Untuk menghasilkan mesin pencuci dan pengering bulu ayam yang dapat

mengeringkan bulu ayam secara maksimal tanpa mengubah kandungan dari

bulu ayam tersebut.

b. Untuk menghasilkan mesin pencuci dan pengering bulu ayam yang dapat

mengoptimalkan produksi pelet dan pakan ternak.

c. Untuk menghasilkan mesin pencuci dan pengering bulu ayam yang dapat

mempercepat proses pengeringan bulu ayam tanpa menggunakan panas dari

sinar matahari.

E. Luaran yang diharapkan

1. Produk

2. Prototip

3. Hak paten

F. Kegunaan

a. Bagi Mitra

1. Memberdayagunakan bulu ayam yang selama ini masih belum

diberdayagunakan secara maksimal.

2. Meningkatkan produksi pelet dan pakan ternak.

b. Bagi Mahasiswa

1. Sebagai media pelatihan aplikasi ilmu yang didapat di perguruan tinggi.

2. Sebagai acuan penelitian selanjutnya.

3

c. Bagi Lingkungan

1. Mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan dari limbah bulu ayam.

G. Tinjauan pustaka1. Potensi Bulu Ayam

a. Nilai Nutrisi Tepung Bulu Ayam

Studi kandungan nutrisi yang dilakukan menunjukkan bahwa bulu ayam

mengandung "nutrient" yang cukup jumlahnya. Hal yang sama dilaporkan oleh

NATIONAL RESEARCH COUNCIL (1996) dan HARTADI et al. (1997) .

Berdasarkan hasil analisa di laboratorium maka diketahui bahwa nilai kandungan

nutrisi tepung bulu ayam dari TPA yang ada di daerah Jakarta dan Bogor lebih

rendah, baik itu bahan kering, protein kasar, lemak, Ca dan P dibandingkan

dengan kandungan nutrisi tepung bulu ayam yang dilaporkan NRC (1996).

Sedangkan kandungan energinya lebih tinggi (3952 kkal/kg) dibandingkan dengan

yang dilaporkan NRC (1996) yaitu sebesar 3000 kkal/kg . Dari Tabel 3 . terlihat

bahwa kandungan protein kasar bulu ayam berkisar 83-92%. Nilai tersebut sama

dengan yang dilaporkan peneliti terdahulu (WRAY, 1979; HAN dan PARSONS,

1991 ; TANDTIYANANT et al., 1993) . Kandungan protein kasar bulu ayam

tersebut lebih tinggi dari kandungan protein kasar bungkil kedelai (42,5 %) dan

tepung ikan yang hanya mencapai 66,2%, yang umumnya dipergunakan sebagai

komponen utama sumber protein dalam konsentrat/ransum. Namun demikian

kandungan protein kasar yang tinggi tersebut belum disertai dengan nilai biologis

yang tinggi . Tingkat kecernaan bahan kering dan bahan organic bulu ayam secara

in vitro masing-masing hanya sebesar 5,8% dan 0,7%. Rendahnya nilai kecernaan

tersebut disebabkan bulu ayam tergolong dalam protein fibrous/serat. Oleh karena

itu, diperlukan sentuhan teknologi, agar kualitas protein tercerna bulu ayam dapat

ditingkatkan.

4

Keunggulan penggunaan tepung bulu ayam untuk ternak ruminansia adalah

adanya sejumlah protein yang tahan terhadap perombakan oleh mikroorganisme

rumen (rumen undegradable protein/RUP), namun mampu diurai secara enzimatis

pada saluran pencernaan pascarumen. Nilai RUP tersebut berkisar antara 53-88%,

sementara nilai kecernaan dalam rumen berkisar 12-46%.

b. Pemanfaatan dan nilai ekonomis bulu ayam

Bulu ayam yang merupakan produk samping dari pemotongan ayam sampai

saat ini masih belum banyak dimanfaatkan secara optimal. Sebagian besar bulu

ayam dibuang disekitar tempat pemotongan dan sebagai akibatnya mengakibatkan

gangguan lingkungan (polusi). Hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan sebagai

bahan untuk membuat kemoceng, pengisi jok, pupuk tanaman atau kerajinan

tangan/hiasan dan shuttle cock.

Bulu ayam sangat potensial dijadikan sebagai sumber protein pakan ternak,

karena kandungan protein kasarnya tinggi yaitu 85-95% (HOWIE et al., 1996).

Pada ternak ruminasia (sapi perah) penggunaan tepung bulu ayam sebagai sumber

juga sudah dilakukan pada anak sapi yang sedang tumbuh (GRUMMER et al.,

1996). Pada ternak rumenasia nilai protein yang tidak dicerna oleh rumen dari

bulu ayam yang dihidrolisis sebesar 53,6 hingga 87,6% (HOWIE et al., 1996).

Penggunaan tepung bulu ayam pada ternak ruminasia untuk memenuhi seluruh

protein suplemen pada ransum anak domba yang sedang tumbuh dan pada periode

penggemukan menghasilkan performans yang menurun (HUSTON dan

5

HSELTON, 1971). Oleh karena itu, untuk memberikan hasil yang optimal,

penggunaan tepung bulu ayam dalam ransum harus/sebaliknya dikombinasikan

dengan urea (THOMAS dan BEESON, 1977).

Uji biologis yang dilakukan di Balitnak (tabel 4) menunjukan bahwa tepung

bulu ayam dapat dipergunakan sebagai pegganti komponen utama bahan pakan

penyusun konsentrat ternak ruminansia. Subtitusi komponen utama pakan

konsentrat yang diberikan ke ternak ruminansia memberikan respons yang lebih

baik terhadap penampilan ternak dan pertambahan bobot hidup.

Penggunaan tepung bulu ayam sebagai pakan imbuhan pascarumen dan

menggantikan sumber protein pakan konvensional, bungkil kedelai hingga taraf

40% dari total protein ransum mampu membeika respon sebaik ransum kontrol,

demikian juga dapat meningkatkan konsumsi bahan kering. Hal tersebut

mengindikasikan bahwa ransum dengan tepung bulu ayam mempunyai palabilitas

yang tinggi.

Bulu ayam sebagian besar dibuang dan baru sebagian kecil yang

dimanfaatkan sebagai bahan dasar pakan ternak. Limbah bulu ayam basah tanpa

diproses telah diperjualbelikan dengan harga rata-rata Rp. 200,00/kg, sedangkan

bila sudah diproses menjadi tepung bulu kering harganya mencapai

Rp.2.500,00/kg. Mengacu pada nilai tersebut banyaknya ayam yang dipotong per

hari akan memberikan tambahan penghasilan sampingan dari penjualan bulu ayam

yang cukup menjanjikan.

6

2. Panas

Panas adalah energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda lain karena

beda temperatur (Tipler, 2001). Istilah lain sering disebut kalor, yaitu energi

yang ditransfer dari suatu benda ke yang lainnya karena adanya perbedaan

temperatur (Giancoli, 2001). Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kalor

adalah sebutan lain dari panas.

Kalor bukan merupakan energi yang dimiliki oleh sebuah benda, tetapi

lebih mengacu pada jumlah energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda

yang lainnya pada temperatur yang berbeda (Giancoli, 2001). Jumlah energi

panas atau kalor Q untuk menaikkan temperatur sebesar ΔT dari suatu zat

dengan massa m dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:

3. LCD

M1632 merupakan modul LCD dot matrik dengan pengontrol CMOS

dengan pemakaian daya rendah, dengan sudut pandang yang lebar, kontras tinggi.

Di dalam pengontrol ini sudah terdapat ROM/RAM generator karakter dan RAM

data tampilan. Semua fungsi tampilan dikontrol oleh instruksi dan modul secara

mudah bisa diantarmukakan dengan sebuah mikroprosesor. LCD tipe M1632

merupakan produk seiko instruments.

4. Motor Listrik

Motor listrik adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik

menjadi gerak atau mekanik. Motor yang dipakai dalam pembuatan alat ini

adalah jenis Motor Induksi Fasa Tunggal. Motor induksi fasa tunggal adalah

motor yang dapat menghasilkan suatu medan magnet apabila dihubungkan

dengan sumber tegangan arus bolak-balik (Zuhal, 1991 : 129). Medan magnet

ini berasal dari belitan (stator) setelah dialiri oleh arus bolak-balik , maka akan

menggerakkan rotor. Dari peristiwa ini akan menghasilkan suatu medan putar.

Medan putar inilah yang pada dasarnya menjadi prinsip dari motor induksi.

Karena bentuknya yang sederhana dan harga yang relatif murah, motor induksi

fasa tunggal banyak dipakai untuk keperluan motor kecil didalam rumah tangga

seperti kipas 14 angin, peniup, pompa, mesin pendingin (AC). Jenis motor motor

induksi satu fasa dalam hal ini digunakan untuk menggerakkan baling-baling

7

(kipas). Jenis kipas yang dipakai memiliki daya 40 Watt / 220 Volt dengan

frekuensi 50 Hz. Pemanfaatan kipas dalam pembuatan alat ini adalah untuk

menghembuskan udara disekitar elemen pemanas menuju ruang pengering.

Gambar 2.1. Kumparan Stator dan rotor

5. Rangkaian Sensor Suhu

Sensor suhu yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat

pengering jamur kuping adalah IC LM335. Sensor ini digunakan karena mampu

bekerja pada daerah suhu –400C sampai 1000C.

Rangkaian sensor suhu direncanakan mampu mengukur suhu 25 0C (298 0K) sampai suhu 60 0C (333 0K). Dengan berpedoman pada persamaan 2-9, nilai

suhu ini oleh sensor suhu LM335 dirubah menjadi tegangan 2,98 volt sampai 3,33

volt. Rangkaian ADC dirancang hanya memproses tegangan analog sampai 3,5

volt.

Gambar 2.3. Rangkaian Sensor Suhu

Mikrokontroler ATmega8535

8

Mikrokontroler ATmega8535 merupakan salah satu buatan vendor yang

bernama ATMEL juga mengembangkan dan memasarkan produk

mikroelektronika dengan perkembangan terakhir, yaitu AVR (Alf and Vegard’s

Rise processor) yang dimiliki mikrokontroler ATmega8535. Mikrokontroler AVR

memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-

bit (16 bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock,

berbeda dengan MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. AVR berteknologi

RISC (Reduced Instruction Set Computing). Dari segi arsitektur dan instruksi

yang digunakan bisa dikatakan mikrokontroler ATmega8535 mempunyai fungsi

yang dibutuhkan dari alat ini maka dipilihlah mikrokontroler ATmega8535

sebagai alat pemroses data.

Pin ATmega8535 dibedakan menjadi pin sumber tegangan mikrokontroler,

pin sumber tegangan ADC, pin referensi ADC, pin Osilator, pin I/O, dan pin

untuk interupsi luar.

Gambar 2.4 Pin Diagram ATmega8535

9

(sumber: Atmel 2006: 2).

6. Rangkaian Driver untuk Kontrol Pemanas (Heater)

Rangkaian ini menggunakan transistor sebagai saklar dan relay yang

dihubungkan ke beban yaitu heater. Gambar rangkaian driver heater ditunjukkan

pada gambar 2.5.

Gambar 2.5. Rangkaian Driver Heater

7. Selenoid Valve

Solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai

kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang

dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve atau katup (valve)

solenoida  mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust,

lubang masukan, berfungsi sebagai terminal / tempat cairan masuk atau supply,

lalu lubang keluaran, berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan keluar yang

dihubungkan ke beban, sedangkan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran

untuk mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi

ketika  solenoid valve bekerja.

H. Metode pelaksanaan

Adapun tahap-tahap dalam perancangan dan pembuatan prototip ini antara

lain sebagai berikut :

1. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk memahami bagaimana kerja sistem alat yang

akan dibuat. Studi literatur yang dilakukan meliputi studi tentang Motor,

Mikrokontroler ATMEGA 8535 sebagai pengendali utama sekaligus sebagai

kontrol, Alat pemanas, Sensor suhu sebagai pengendali suhu yang dibutuhkan,

perancangan kontruksi alat pengering bulu ayam dan perangkat pendukung lain.

10

2. Perancangan Blok Diagram

Prototip pengering bulu ayam pada dasarnya terdiri dari tujuh bagian pokok

yaitu : Push Button, Motor, Mikrokontroler ATMEGA 8535, Alat pemanas

(Heater), Sensor suhu, LCD, Driver Pengontrol Panas, Driver Pengontrol Motor,

Driver Selenoid.

Gambar 2.6. Diagram Blok Hardware

3. Prinsip kerja alat

Prinsip kerja dari alat ini Dimana sumber AC 220 Volt akan memutarkan

motor yang difungsikan untuk memutar keranjang agar proses pencucian dan

pengeringan agar bulu ayam menjadi lebih praktis dan efisien. Agar lebih kering

bulu ayam dipanaskan dengan elemen pemanas dengan cara mengubah energi

listrik menjadi panas atau kalor. Panas ini akan dihembuskan oleh kipas menuju

keranjang yang akan digunakan untuk menguapkan kandungan air yang ada

pada bulu ayam. Sensor suhu lm355 disini berfungsi sebagai saklar bila panas

melebihi batas setting maka heater akan off dan sebaliknya.

4. Diagram Alir (Flow Chart) Pengering Bulu Ayam

Sensor suhu

Push ButtonMikrokontoler

Driver Motor

Driver Selenoid

Driver Heater

LCD Display

start

inisialisasi

Motor on (cuci)5 menit

Solenoid openPengosongan air

11

Gambar 2.7. Flowchart Pengering Bulu Ayam

I. Jadwal kegiatan

Jangka waktu pembuatan alat selama 4 bulan ditunjukkan pada Tabel 2.

No.Uraian

Kegiatan

Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IVMinggu ke- Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke-

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41. Studi literatur

dan pengumpulan data

2. Perancangan (analisis dan desain) prototip

3. Penentuan komponen

4. Pembuatan dan perakitan

Motor on (pengeringan)10 menit

Motor & Heater On15 menit

If suhu > 75

Heater offy

Melanjutkan sisa waktu

Solenoid open

finish

12

(assembly) prototip

5. Uji Kelayakan 6. Evaluasi

J. Rancangan biaya

a. Bahan habis pakai

No. Jenis Bahan Jumlah Harga1  Downloader AVR 1 buah    100.0002 Minimum System Atmega 8535  2 buah 150.0003  Motor  1buah 700.0004 Gear Box  1buah 300.0005 Kawat Jaring Baja (200 x 100) 1 lembar 120.0006 Kotak panel  1buah 100.0007 Pipa besi stainles (1 dimm x 1 m)  1buah 100.0008 Baja jeruji 25 buah 50.0009 Kit Driver 3 buah 150.000

10  LCD (Liquid Crystal Display) M1632

 1buah   100.000

11  Mika (200 x 100 x 5mm) 2 lembar  700.00012 Push Button 5 buah 28.00013 Sekring + Box 1 buah 5.00014 Relay  7 buah 90.00015  Saklar & tutup saklar  10 set   90.00016  Baut & Mur  1 pak   80.00017  Kabel jack AC  1buah   25.00018  Rangkaian Power Supply  1 set   150.00019 Selenoid Valve 3/4  1buah 250.00020 Kit Sensor LM355  1 set 250.00021 Plat almunium (300 x 100 x 5mm) 1 lembar 450.00022  Besi Lempeng  5 buah 500.00023  Lem tembak  5 buah 100.00024  Tray out rangkaian  1 set   200.00025  Kabel @ x 5 meter  5 buah   150.00026  Timah  1 rol 50.00027 Karet 1 set 300.00028 Kertas A4 5 Eks   150.00029 Materai 4 buah   28.00030 Kipas Blower 2 buah 100.00031 Elemen Pemanas 2 buah 250.000

     Total: 4.743.000

b. Peralatan penunjang

No. Nama Alat Jumlah Harga satuan Harga

13

1. Solder 2 buah 100.000 200.0002. Bor PCB 1 buah 100.000 100.0003. Mata bor 1 set 150.000 150.0004. Gergaji besi 1 buah 150.000 300.0005. Pemotong Mika 3 buah 25.000 75.0006. Penitik 3 buah 25.000 75.0007. Penyedot Timah 2 buah 50.000 100.0008. Multimeter Digital Sanwa 1 buah 600.000 600.0009. Penggaris 3 buah 20.000 60.000

10. Sewa Instrumentasi Kalibrasi

1 set 700.000 700.000

11 Sewa Laboratorium 1 minggu 500.000 500.00012 Sewa Las Listrik 1 buah 800.000 800.000

 Total: Rp. 3.660.000c. Biaya Perjalanan

No.

Uraian Biaya (Rp)/satuan

volume Jumlah

1. Transportasi Keluar kota ( mencari komponen dan peralatan penunjang di Surabaya )

100.000/orang 3 orang 300.000

2.    

Transportasi dalam kota ( mencari komponen dan peralatan penunjang, serta konsultasi ke dosen penunjang )

40.000/orang 3orang 120.000

      Total: Rp 420.000a. Lain-lain

No. KomponenBiaya

(Rp)/SatuanVolume Jumlah

1. Foto Copy 150/lembar 500 lembar 75.0002. Internet 3.000/jam 40 jam 120.0003. Pengetikan 2.000/jam 80 jam 160.0004. Label 6.400/lembar 5 lembar 32.0005. Scan Gambar 2.000/Gmbr 20 gambar 40.0007. Penjilidan 10.000/

eksemplar7 kali 70.000

8. Parker Sepeda motor 1.000/parkir 30 kali 30.0009. Dokumentasi 100.000 1 kali 100.000

10. Pembuatan petunjuk kerja 10.000 20 buku 200.00011 Sosialisasi 350.000 1 paket 350.000

      Total: Rp  1.177.000

14

e. Rekapitulasi Jumlah Total Biaya Penlitian Biaya

a. Bahan Habis Pakai Rp. 4.743.000,-

b. Peralatan Penunjang Rp 3.660.000,-

c. Perjalanan Rp 420.000,-

d. Lain-lain Rp. 1.177.000 ,- +

Jumlah Rp. 10.000.000,-

K. Daftar pustaka

1. Harten, P. Van, Setiawan. 1981. Instalasi Listrik Arus Kuat 2, Anggota

IKAPI, Bandung.

2. Krelin Frank, Prajino Arko. 1991. Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas,

Edisi Ketiga, Erlangga, Jakarta.

3. Malvino, Albert P & Tjian May On, 1996, Prinsip-Prinsip Elektronika,

Erlangga, Jakarta.

4. Malvino, Albert P & Tjian May On, Elektronika Komputer Digital,

Erlangga, Jakarta, Edisi Kedua.

5. Anggorodi, R., 1979. Ilmu Makanan Ternak Umum Gramedia,

Jakarta, 1979

15

Lampiran 1

Gambar. Rancangan Mesin pencuci dan pengering Bulu ayam

Motor AC

Heater dan blower

Keranjang

Selenoid valve

Panel Box

Casing

Gear box

16

Lampiran 2

Gambar kondisi bulu ayam sebelum dicuci