Analisa Energi dari Operasi
Pengolahan Unggas
Simeon Olatayo JEKAYINFA
Departemen Teknik Pertanian,
Ladoke Akintola University of Technology, PMB
4000, Ogbomoso, Oyo State,
Nigeria
jekaysol@yahoo.com
Abstrak
Pemeriksaan energi ini dilakukan di barat daya Nigeria dari
tiga tempat pengolahan unggas yang berbeda. Di tempat tersebut dapat dikelompokkan
menjadi tiga kategori yang berbeda berdasarkan kapasitas produksinya. Survei ini
melibatkan keseluruhan dari lima kemudahan yang ditetapkan oleh unit operasi
yang digunakan oleh industri unggas dan desain percobaan memungkinkan konsumsi
energi di setiap unit operasi dapat diukur. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa
proses perendaman dalam air panas dan proses pencabutan bulu adalah unit
operasi energi yang paling intensif di tiga kategori di tempat tersebut, laporan
rata-rata menyebutkan bahwa sekitar 44% dari total konsumsi energi berada di tempat
pengolahan. Sedangkan selebihnya merupakan kegiatan operasi pengolahan energi yang
urutannya sebagai berikut proses pengeluaran isi rongga perut dan dada (17,5%),
proses pemotongan (17%), proses pencucian dan pendinginan (16%) dan proses pengepakan
(6%). Hasil studi ini jelas menunjukkan bahwa setidaknya energi tertinggi dari
tempat mekanisasi konsumsi (50,36 MJ), diikuti dengan tempat setengah mekanik
(28,04 MJ), dan tempat yang penggunaannya paling mekanik (17,83 MJ). Audit energi yang telah memberikan dasar informasi
yang diperlukan untuk melaksanakan penganggaran, meramalkan energi persyaratan
dan perencanaan dalam perluasan pabrik pengolahan unggas industri di daerah
penelitian.
Kata kunci
Pemrosesan unggas, kebutuhan energi, unit operasi,
kapasitas produksi
Pendahuluan
Mengikuti larangan impor pada produk-produk unggas oleh Pemerintah Federal
Nigeria sebagai langkah-langkah kebijakan untuk menghidupkan kembali
perekonomian dan mendorong petani lokal unggas, telah terjadi peningkatan
jumlah unggas pengolahan tempat di negeri ini. Sebuah tempat pengolahan unggas adalah
integral yang merupakan bagian dari perunggasan yang luas yang terdiri
dari usaha-usaha tani juga peternak yang berternak, perusahaan penetasan,
perusahaan pakan ternak, ternak ayam pedaging dan pelayanan terkait yang lainnya.
Daerah-daerah bisnis unggas sebagian besar dimiliki dan dikontrol oleh satu
organisasi. Pengolahan unggas terdiri dari lima unit operasi yang dapat didefinisikan
dengan mudah (Gambar 1): proses pemotongan, proses perendaman dalam air panas dan
proses pencabutan bulu, proses
pengeluaran isi rongga perut dan dada, proses pencucian dan pendinginan serta proses pengemasan. Semua
proses operasi ini membutuhkan energi dalam satu bentuk atau lainnya, baik
sebagai bahan bakar fosil, listrik atau tenaga kerja manusia. Listrik biasa digunakan
untuk pendinginan, pencahayaan, suhu udara dan untuk peralatan elektronik lainnya.
Bahan bakar fosil yang digunakan untuk produksi air panas untuk operasi pencabutan bulu.
 |
Sebenarnya makna dari biaya energi di industri tertentu
tergantung pada jenis produk yang diproduksi, metode pengolahan yang diadopsi dan
biaya relatif dari energi. Tujuan utama dari setiap skema manajemen energi ini
adalah untuk meminimalkan komponen biaya energi dari biaya produksi, tetapi
tidak mengorbankan kualitas produk atau keseluruhan biaya yang lebih tinggi
(Miller, 1986). Energi merupakan salah satu komponen terbesar dari produksi
biaya dan efisiensi penggunaan akan selalu
berkompromi dengan yang lainnya yang sama-sama mempunyai faktor penting.
Perlunya perhatian yang begitu besar untuk manajemen energi yang telah disorot
oleh beberapa survey tentang energi yang
telah dipublikasikan dalam pertanian menggunakan proses operasi. Ini termasuk: pengolahan
biji minyak sawit (Jekayinfa, 2004; Jekayinfa, dan Bamgboye, 2004), pengolahan jambu
biji (Jekayinfa, dan Bamgboye, 2003; Jekayinfa, dan Bamgboye, 2005),
pengalengan sayur (Vergara, Rao dan Jordan, 1976), pengasapan tembakau
(Cundiff, dan Dodd, 1981), pengolahan beras (Ezeike, 1981; Verma, 2002), ekspresi
minyak bunga matahari (Farsaie dan Singh, 1985), pengolahan susu (Harris, 1982;
Elsy, 1980 dan Wilhem, Suter dan Brusewitz, 2004), pemrosesan unggas di Amerika
Serikat (Whitehead dan Shupe, 1979; Baughman dan Parkhurst, 1977 dan USDC,
1993).
Sangat sedikit pabrik pengolahan yang mempunyai gagasan
tepat dari konsumsi energi produksi di daerah-daerah produksi yang berbeda dan tidak adanya rincian pemantauan internal;
energi efisiensi operasi yang berbeda dari biasanya juga tidak dikenal.
Pengetahuan tentang energi konsumsi di masing-masing unit operasi dari sistem
produksi berguna untuk menentukan daerah yang menggunakan energi paling tinggi.
Daerah-daerah tersebut hanya dapat diidentifikasi oleh metodologi energi
analisis semua proses operasi. Analisis energi memungkinkan biaya energi yang memiliki
proses operasi yang akan dibandingkan dengan yang baru atau diubah lini
produksinya. Ini juga memungkinkan sebuah operator tempat untuk membandingkan efisiensi
energinya dengan pesaing atau dengan pabrik yang lain dalam perusahaan yang
sama. Akhirnya, pengetahuan tentang energi konsumsi untuk setiap produk di
sebuah pabrik yang berguna untuk beberapa tujuan seperti penganggaran, evaluasi
konsumsi energi untuk suatu produk, peramalan kebutuhan energi dalam sebuah
tempat, dan untuk perencanaan perluasan tempat.
Tidak ada laporan yang dikenal dalam literatur kebutuhan
energi pada unggas sebagai proses operasi yang dilakukan di Nigeria. Informasi
seperti itu sangat penting, sehingga memungkinkan pengelolaan industri ini untuk
mengembangkan strategi untuk lebih baik dari operasi produksi mereka dan
memodifikasi bidang limbah. Ini juga akan memungkinkan manajemen untuk menilai kebenaran
konsumsi energi mereka guna perencanaan jaringan produksi yang efektif. Penelitian
yang dilakukan sekarang bertujuan untuk memperkirakan kebutuhan energi di delapan
operasi pengolahan unggas yang dinyatakan telah siap seperti yang telah
dipraktekkan di Nigeria. Studi ini akan memberikan kesempatan untuk memiliki
basis data yang handal tentang konsumsi berbagai jenis energi oleh pengguna
yang berbeda dalam spekulasi pengolahan unggas. Juga akan memberikan dasar yang
kuat untuk mengidentifikasi pilihan untuk menyimpan energi pada proses operasi unggas.
Keterangan Tempat
Tiga tempat pengolahan unggas yang dipilih untuk studi
kasus yang merupakan ciri khas operasi di barat daya bagian dari Nigeria. Data
energi tidak dikumpulkan namun mewakili rata-rata atau normal sebuah industri.
Karakteristik dari kategori tiga tempat akan dibahas di bawah ini:
Kategori I: Hal ini dianggap sebagai
tempat yang berukuran kecil yang prosesnya 10.000 ekor per hari.
Kategori II: Tempat ini, dikelompokkan
sebagai tempat tunggal-regu yang berukuran sedang, memiliki tingkat produksi 20.000
ekor per hari.
Kategori III: Kategori ini merupakan
tempat yang berukuran besar dengan tingkat produksi 30.000 ekor per hari.
Teknik pengolahan dan fasilitas dari tiga tempat tersebut
di atas semuanya berbeda-beda, seperti jenis perlakuan dan peralatan yang
digunakan, serta tingkat operasi mekanisasi.
Teknologi Pengolahan
Unggas dan Metode Evaluasi Energi
Unggas mengalami beberapa urutan operasi pengolahan,
yang dikonversi ke produk utama akhir yang
dikenal sebagai ayam. Urutan dari operasi umum unggas di tiga tempat yang
disurvei secara garis besar dijelaskan dalam Gambar 1. Pada tiap tahap unit
operasi, beberapa tingkat dari energi
input diperlukan dalam bentuk energi listrik, energi panas dan energi manusia.
Jenis dan besarnya energi yang dikonsumsi adalah fungsi dari teknologi yang
digunakan dan jumlah unggas yang akan diproses. Untuk mengukur kebutuhan energi
dari setiap unit operasi, data kuantitatif pada kondisi operasi akan diperlukan
untuk setiap unit operasi.
Tabel
1 merupakan rangkuman dari penelitian tentang teknologi produksi di tiga tempat
pengolahan unggas.
Tabel 1. Parameter yang diukur
untuk mengevaluasi data input energi di tempat pengolahan unggas
No.
|
Operasi
|
Parameter yang digunakan
|
1
|
Pemotongan
|
• Daya listrik, kW
• Konsumsi bahan bakar, l
• Nilai kalor dari bahan bakar yang
digunakan, J / l
• Waktu yang diambil untuk
pengeringan, h
• Jumlah orang yang terlibat dalam
pembersihan
|
2
|
Perendaman dalam air panas dan
pencabutan bulu
|
• Daya listrik, kW
• Konsumsi bahan bakar, l
• Nilai kalori dari bahan bakar
yang digunakan, J / l
• Waktu yang diambil untuk
kebasahan, h
• Jumlah orang yang terlibat dalam
perendaman atau pemandian
|
3
|
Pengeluaran
isi rongga perut dan dada
|
• Daya listrik, kW
• Konsumsi bahan bakar, l
• Nilai kalori dari bahan bakar
yang digunakan, J / l
• Waktu yang diambil untuk
pembakaran, h
• Jumlah orang yang terlibat dalam
pembakaran
|
4
|
Pencucian dan pendinginan
|
•Daya listrik, kW
• Konsumsi bahan bakar, l
• Nilai kalor dari bahan bakar yang
digunakan, J / l
• Waktu yang diambil untuk
shelling, h
• Jumlah orang yang terlibat dalam pengulitan
|
5
|
Pengemasan
|
• Daya listrik, kW
• Konsumsi bahan bakar, l
• Nilai kalor dari bahan bakar yang
digunakan, J / l
• Waktu yang diambil untuk kernel
pemisahan, h
• Jumlah orang yang terlibat dalam
pemisahan
|
Jenis dan besarnya parameter energi yang dibutuhkan untuk evaluasi dari setiap unit operasi akan disajikan dalam Tabel 2.
Ezeike (1981) dan Jekayinfa dan Bamgboye (2003, 2005)
telah menggunakan prosedur yang sama dalam audit energi pabrik pengolahan
beras, pabrik biji minyak sawit dan pabrik pengolahan biji-bijian yang lain di
Nigeria. Metode evaluasi energi untuk setiap unit operasi sebagai berikut:
Proses Pemotongan
Proses pengolahan unggas diawali oleh menghilangkan
bulu sebelum unggas akan dikuliti. Usus ini lalu dikosongkan dan untuk mengurangi
kontaminasi fecal jika intestinum
yang dipotong selama proses pengeluaran isi.
Tabel 2. Teknik pengolahan di tiga tempat pengolahan unggas
No
|
Operasi
|
Peralatan dan memaki
prinsip
|
||
Tempat A
|
Tempat B
|
Tempat C
|
||
1
|
Pembunuhan dengan cara pemotongan secara
manual
|
Manual dengan cara membunuh secara berdiri
serta memakai stunner / pisau lipat
|
Semi otomatis dengan stunner
/ pisau lipat
|
Menggunakan mesin dengan gantungan lengkap
/ pelekatan / peralatan pendarahan yang terdiri dari: loading bar,
overhead conveyor untuk membunuh dan untuk mengeluarkan darah, shackles
serta sampai habis pendarahannya
|
2
|
Perendaman dalam air panas dan pencabutan
bulu
|
Manual dengan memegang meja,
mangkuk, mencabuti bulu bins dan mobile racks
|
Semi otomatis menggabungkan sistem perendaman
air panas dengan pin penghilang bulu dan mesin pencabut bulu
|
Menggunakan mesin dengan penghilang
bulu, bulu bins dan tabel pinning atau finisher
|
3
|
Pengeluaran
isi rongga perut dan dada
|
Manual dengan over head rail,
korsel atau meja
|
Manual dengan over head rail
dan korsel atau meja
|
Unit pengeluaran
isi yang
terdiri dar baris konveyor,alat penyangga, evisceration through dan mobile
offal track. Unit pengolahan giblet dan pengupasan kulit pada bagian gizzard
|
4
|
Pencucian dan pendinginan
|
Karkas adalah dicuci dengan
semprotan dan pendinginan secara cepat sebelum pengemasan
|
Semi otomatis dengan mesin pencuci
karkas dan unit bak pencucian
|
Semi otomatis dengan tangki es atau
spiral washer chiller
|
5
|
Pengemasan
|
Manual
|
Manual
|
Semi otomatis dengan menggunakan
lebih dari bahan pembungkus dan pembungkus tas
|
Dua metode utama yang digunakan antara lain; metode
manual dan metode otomatis. Di metode manual, unggas yang ditempatkan di sebuah
kantong kain kecil yang sangat kecil yang merupakan bagian dari pemotongan.
Kepala dan leher yang kemudian diambil melalui lubang di pojok dan leher dipotong
melalui cuping dari atas ke bawah dengan cepat dari stroke dari pisau. Pada metode otomatis melibatkan penggunaan stunner / pisau lipat. Konsumsi energi
per 1000 unggas diperoleh dari.
Es =
3.6 [ks
Ps ts +
0.075 Ns
ts]
(1a)
Ketika listrik digunakan atau
Es =
WsCs+
3.6 [0.075 Ns
ts] (1b)
Ketika mesin I.C. yang digunakan atau
Es =
3.6 [ks
Psts +0.075
Nssts]
+ WsCs (1c)
Ketika yang digunakan keduanya, listrik dan
I.C. mesin atau
Es =
3.6 [0.075 Ns
ts]
(1d)
Ketika pengolahan unggas benar-benar dilaksanakan secara manual, di
mana 3,6 adalah faktor konversi (1 kWh = 3,6 MJ), dan 0,075 adalah rata-rata kekuatan
manusia biasa kerja, kW.
Proses Perendaman Dalam
Air Panas dan Pencabutan Bulu
Air panas yang disiapkan pada suhu sekitar 138 - 140 °
F. Dalam metode manual perendaman dalam air panas, unggas yang ditahan oleh
kepala dan kaki adalah pencelupan pertama ke dalam air mendidih. Unggas
diusahakan sepenuhnya terendam dalam air mendidih ketika air panas ini sedang
bekerja dari atas dan ke bawah untuk memperoleh air panas di bagian bawah bulu
sekitar 1 - 3 menit. Unggas yang telah direndam kemudian digaantungkan kembali
atau diletakkan di atas meja, dimana sayap utama dan bulu ekor yang diambil
terlebih dahulu. Setelah itu bulu tubuh dicabuti oleh tarikan terhadap gandum.
Proses ini diperlukan kecepatan sedangkan karkas menjadi hangat. Untuk menghilangkan
bulu yang masih menempel menggunakan sebuah pisau. Metode otomatis yang terdiri
dari sebuah motor listrik mengemudi tugu yang didukung oleh pemasangan bearing. Kepala ditarik, didorong oleh
sebuah ikat, terdiri dari serangkaian tempat pemutar diadakan di sebuah sudut dengan
sebuah tempat tusukan setiap akhir pemasangan bearing. Sebagai pemutar discs bekerja secara bersama-sama, bulu ditarik,
pegangan mereka dan mereka tarik dari unggas. Sebagai discs terus memutar,
mereka terpisah, dan melepaskan bulu menjadi koleksi kantong ke belakang mesin.
Energi untuk dikonsumsi perendaman dalam air panas dan pencabutan bulu per 1000
burung diperoleh dari:
Esd = 3.6 [ksd Psdtsd +0.075 Nsdtsd]
(2a)
Ketika listrik digunakan atau
Esd = Wsd Csd+
3.6 [0.075 Nsd
tsd]
(2b)
Ketika mesin I.C. yang digunakan atau
Esd = 3.6 [ksd Psd tsd +0.075 Nsd tsd]
+ Wsd
Csd (2c)
Ketika keduanya listrik dan I.C. mesin yang
digunakan atau
Esd = 3.6 [0.075 Nsd tsd]
(2d)
Ketika proses perendaman dalam air panas dan pencabutan bulu
benar-benar dilakukan secara manual.
Proses Pengeluaran Isi
Karkas digantungkan
oleh kaki dan unggas yang terpotong telah dicabuti bulu yang berada di
sekitar leher di pangkal kepala. Kepala diputar dan kemudian diambil dan organ
lainnya dihilangkan. Metode otomatis yang melibatkan penggunaan mesin yang
mampu untuk membuat celah di leher, penyobekan dari tembolok dan pengendapan ke
dalam proses pengeluaran isi sampai akhir. Hal ini juga meliputi: pemotongan
sepanjang ventilasi dan membuka kecepatan rana, membuang isi perut keluar
tetapi meninggalkannya yang melekat pada karkas, menghilangkan hati, jantung dan gizzard serta menempatkannya ke nampan secara tepat, penyobekan
jeroan agar tidak termakan dan memungkinkan untuk jatuh ke dalam pengeluaran
isi sampai habis.
Energi untuk dikonsumsi proses pengeluaran isi rongga
perut dan dada 1000 burung diperoleh dari:
Ee = 3,6 [ke Pe te 0,075 Ne
te] (3a)
Ketika listrik digunakan
atau
Ee We Ce = + 3,6 [0,075 Ne
te] (3b)
Ketika mesin I.C.
yang digunakan atau
Ee = 3,6 [ke Pe te 0,075 Ne
te] + We Ce (3c)
Ketika keduanya
listrik dan I.C. mesin yang digunakan atau
Ec = 3,6 [0,075 nc tc] (3d)
Ketika benar-benar
dilakukan secara manual.
Proses Pencucian dan Pendinginan
Seperangkat alat pencuci mekanik akhirnya diikuti oleh pelengkap
pendinginan yang prosesnya terus mengalir. Perangkat seperti itu sering
bermotor dan konsumsi energi untuk masa mereka dalam operasi apakah menggunakan
mesin atau sebaliknya, komponen energi dapat diukur:
Ewc = 3,6 [kwc PwC twc
0,075 Nwc twc] (4a)
Ketika digunakan
listrik atau
Ewc = Wwc Cwc + 3,6 [0,075
Nwc twc] (4b)
Ketika I.C. mesin
yang digunakan atau
Ewc = 3,6 [kwc PwC twc
0,075 Nwc twc] + Wwc Cwc (4c)
Ketika keduanya
listrik dan I.C. mesin yang digunakan atau
Ewc = 3,6 [0,075 Nwc twc] (4d)
Ketika mencuci dan pendinginan benar-benar
dilakukan secara manual.
Proses Pengemasan
Konsumsi sumber energi utama yang lain adalah pengemasan
yang diproses ayam sebelum mereka beku atau diantar untuk penjualan. Ketika perangkat
pengemasan mekanik digunakan, salah satu bahan bakar atau energi listrik yang
dikonsumsi. Tempat di mana operasi ini benar-benar dilakukan secara manual,
energi juga dikonsumsi. Dengan demikian, konsumsi energi untuk pengemasan
operasi dapat dapat dinyatakan sebagai:
Ep = 3,6 [Pp kp tp 0,075 Np
tp] (5a)
Ketika digunakan
listrik atau
Ep = wp Cp + 3,6 [0,075 Np
tp]
(5b)
Ketika I.C. mesin
yang digunakan atau
Ep = 3,6 [Pp kp tp 0,075 Np
tp] + wp Cp (5c)
Ketika keduanya
listrik dan I.C. mesin yang digunakan atau
Ep = 3,6 [0,075 Np tp] (5d)
Ketika operasi pengemasan
unggas apabila benar-benar dilakukan secara manual.
Persyaratan Energi Total
Total kebutuhan energi untuk memproses setiap jumlah
unggas adalah jumlah komponen energi yang terlibat dalam setiap proses. Dengan demikian
total energi ET menjadi:
ET = Es +Esd + Ee +Ewc + Ep (6)
Dengan eq 6,
adalah mungkin untuk menentukan konsumsi energi total di pabrik pengolahan
unggas yang diberikan di tingkat produksi.
Metodologi
Perkiraan kebutuhan
energi di 5 unit operasi utama dari pengolahan unggas ini melibatkan penggunaan
program spreadsheet pada Microsoft Excel. Hal ini menjadikan prosedur komputer
mudah untuk diikuti oleh operator tempat
yang bermaksud compute pola konsumsi energi yang mereka proses operasi pada setiap periode akuntansi.
Parameter (Tabel 2) dalam Eqs 1 .-6. diukur dengan menggunakan asumsi sebagai
berikut.
• Efisiensi sebuah
motor dari 75 persen adalah
diasumsikan untuk semua motor yang digunakan untuk menghitung listrik masukan
• Nilai 0.075kW digunakan
untuk menghitung pengeluaran energi manusia di semua unit operasi. Nilai ini
merupakan daya rata-rata manusia biasa yang biasa bekerja disaat iklim tropis
(Megbowon dan Adewunmi, 2002).
• Energi bahan bakar dan energi listrik yang
dikonversikan ke unit energi umum menggunakan faktor konversi 3,6 MJ / kWh
(Whitehead dan Shupe, 1979).
Semua pabrik yang
dipilih telah dievaluasi selama periode dan musim yang sama, dan sebagai
hasilnya, kesalahan perubahan musiman yang telah dihapuskan. Tidak ada kondisi sebelum percobaan
yang digunakan sebagai pengumpulan data di setiap tempat yang telah dilakukan
sebagai pabrik yang beroperasi. Semua pabrik yang kurang dari sepuluh tahun untuk memastikan bahwa mereka dalam
tahun berguna mereka. Peralatan yang digunakan untuk studi ini meliputi:
• Sebuah stop
watch untuk mengukur waktu produksi
• Sebuah silinder
untuk mengukur quantitatif jumlah bahan bakar yang dikonsumsi setiap unit
operasi.
Kesalahan analisis
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
Kesalahan = (nilai
yang diukur - nilai yang sebenarnya) / (nilai sebenarnya) * 100 (7)
....To be continued, Next
