Download - laporan 5 Teknologi Hasil Pertanian
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengecilan ukuran didefinisikan sebagai pemotongan dalam mengurangi
ukuran dari bahan padat. Pengecilan ukuran ini dilakukan melalui kerjai mekanis,
yaitu dengan cara membagi-baginya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil.
Dalam melakukan pengecilan ukuran ada usaha dalam menggunakan alat mekanis
tanpa mengubah struktur kimia bahan hasil pertanian dan kesamaan ukuran dan
bentuk dari satuan bahan yang diinginkan pada hasil akhir. Seperti halnya pada
bahan yang masih mentah terkadang berukuran lebih besar daripada kebutuhan,
sehingga ukuran bahan harus lebih diperkecil hingga sesuai dengan kebutuhan.
Pengecilan ukuran ini dibagi ke dalam dua katergori utama, yaitu melihat
dari wujud pada bahan tersebut, apakah bahan tersebut bahan cair atau bahan
padat. Jika bahan tersebut bahan padat maka pengecilan bisa dilakukan melalu
cara penghancuran dan pemotongan, sedangkan jika bahan tersebut bahan cair
maka bisa dilakukan melalui emulsifikasi dan atomisasi. Pada bahan padat,
penghancuran dan pemotongan untuk mengurangi ukuran bahan dengan kerja
yang mekanis, yaitu menjaid partikel yang lebih kecil sesuai yang diharapkan.
Contohnya pada industri pangan, yaitu penggilingan butir-butir gandum untuk
dijadikan tepung. Penghancuran ini juga digunakan untuk seperti penggilingan
jagung untuk menghasilkan produk-produk pertanian. Sama halnya pada tebu
untuk dijadikan gula dan yang sering kita lihat pemotongan pada daging dalam
penyiapan daging olahan.
1.2. Tujuan
Mengukur dan mengamati pengecilan ukuran bahan hasil pertanian dengan
mengkaji performansi mesin, kapasitas throughout, kapasitas output dan
rendemen hasil pengecilan ukuran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan mentah sering berukuran lebih besar daripada kebutuhan, sehingga
ukuran bahan ini harus diperkecil. Operasi pengecilan ukuran ini dapat dibagi
menjadi dua kategori utama, tergantung kepada apakah bahan tersebut bahan cair
atau bahan padat. Apabila bahan padat, operasi pengecilan disebut penghancuran
dan pemotongan, dan apabila bahan cair disebut emulsifikasi atau atomisasi
(Stumbo, 1949).
Apabila suatu partikel yang seragam dihancurkan, setelah penghancuran
pertama, ukuran partikel yang dihasilkan akan sangat bervariasi dari yang relatif
sangat kasar sampai yang paling halus bahkan sampai abu. Ketika penghancuran
dilanjutkan, partikel yang besar akan dihancurkan lebih lanjut akan tetapi partikel
yang kecil akan mengalami perubahan relatif sedikit. Pengawasan yang teliti
memperlihatkan bahwa ada kecenderungan bahwa beberapa ukuran tertentu akan
meningkat dalam proporsinya pada campuran yang kelak akan menjadi ukuran
fraksi yang dominan (Suharto, 1991).
Tujuan pengecilan ukuran adalah mengupayakan suatu bahan memenuhi
spesifikasi tertentu, agar sesuai dengan bentuk. Untuk memenuhi spesifikasi
tersebut, ukuran partikel bahan harus dikontrol. Pertama dengan memilih macam
mesin yang akan digunakan dan kedua memilih cara operasinya. Untuk
memperoleh hasil yang sama pada peralatan ukuran sering dipasang saringan.
Tujuan pengecilan ukuran produk adalah :
1. Mempermudah ekstraksi unsur tertentu dan struktur komposisi
2. Penyesuayan dengan kebutuhan spesifikasi produk atau mendapatkan
bentuk tertentu.
3. Untuk menambah luas permukaan padatan
4. Mempermudah pencampuran bahan secara merata
Separasi dalam suatu operasi filtrasi dilakukan dengan memberikan gaya
pada fluida untuk dapat melewati suatu membran berpori (Foust dkk,
1980).Pemisahan padatan dari fluida menyebabkan pembentukan ampas yang
melapisi medium filter sehingga tahanan terhadap aliran fluida yang disaring
makin besar. Faktor tersebut menggambarkan kecepatan filtrasi. Selanjutnya dapat
dikatakan bahwa kecepatan filtrasi ini tergantung dari beberapa faktor, antara lain:
1. Tekanan yang diberikan diatas medium filter.
2. Luas permukaan penyaringan.
3. Viskositas dari cairan .
4. Tahanan dari bahan ampas filter cake yang tersusun oleh
padatan yang dipisahkan dari cairannya.
5. Tahanan dari medium.(Heldman dan Singh, 1981)
Pengecilan ukuran secara umum digunakan untuk menunjukkan pada
suatu operasi, pembagian atau pemecahan bahan secara mekanis menjadi bagian
yang berukuran kecil tanpa diikuti perubahan sifat kimia. Pengecilan ukuran
dilakukan untuk menambah permukaan padatan sehingga pada saat penambahan
bahan lain pencampuran dapat dilakukan secara merata (Rifai,2009).
Dalam melakukan pengecilan ukuran pada benda padat ada beberapa cara
dalam melakukannya, yaitu:
1. Pemotongan atau Perajangan (Cutting)
Merupakan cara pengecilan ukuran dengan menghantamkan ujung
suatu benda tajam pada bahan yang dipotong. Struktur permukaan yang
terbentuk oleh proses pemotongan relatif halus, pemotongan lebih cocok
dilakukan untuk sayuran dan bahan lain yang berserat. Perajangan
biasanya dilakukan pada buah-buahan, akar, batang. Ukuran permotongan
tergantung dari bahan yang digunakan dan berpengaruh terhadap kualitas
simplisia yang dihasilkan. Pemotongan bahan dapat dilakukan secara
manual dengan pisau ataupun dengan mesin pemotong atau perajang.
Bentuk irisan split atau slice tergantung tujuan pemakaian. Untuk tujuan
mendapatkan minyak atsiri yang tinggi, bentuk irisan sebaiknya adalah
membujur (split) dan jika ingin bahan lebih cepat kering bentuk irisan
sebaiknya melintang (slice). Perajangan terlalu tipis dapat mengurangi zat
aktif yang terkandung dalam bahan. Sedangkan jika terlalu tebal, maka
pengurangan kadar air dalam bahan agak sulit dan memerlukan waktu
yang lama dalam penjemuran dan kemungkinan besar bahan mudah
ditumbuhi oleh jamur (Sembiring, 2007
2. Kompresi (Penggerusan atau Penumbukan)
Prinsip kerja dari kompresi adalah dengan tekanan yang kuat
terhadap buah, Biasannya, penghancuran ini untuk menghancurkan buah
yang keras. Alat dari kompresi ini dinamankan chrushing rolls. Proses ini
dilakukan dengan memberikan gaya tekan yang besar sambil dilakukan
penggesekan pada suatu permukan padat, sehingga bahan terpecah dengan
bentuk yang tidak tertentu. Umumnya, permukaan alat dibuat dengan
kekerasan tertentu, sehingga dapat membentuk pencabikan bahan.
Pemukulan adalah operasi pengecilan ukuran dengan
memanfaatkan gaya impact, yaitu pemberian gaya yang besar dalam waktu
yang singkat. Prinsip kerja dari impact adalah dengan memukul buah. Alat
yang biasa digunakan yaitu hammer mill. Alat ini untuk menghasilkan
bahan dengan ukuran kasar, sedang, dan halus. Bahan yang berserat atau
kenyal tidak dapat dikecilkan ukurannya dengan cara pemukulan, karena
gaya impact tidak dapat menyebabkan pecahnya bahan menjadi bagian
yang lebih kecil. Demikian pula bahan yang besar, tidak dapat dikecilkan
ukuranya dengan cara pemukulan karena akan merusak bentuk asal.
3. Menggiling/Shearing
Cara ini menggunakan prinsip impact, yaitu dengan mengikis buah
atau menggiling buah. Alat yang biasa digunakan dalam metode ini adalah
Disc Atrition Mill. Alat ini untuk menghasilkan bahan dengan ukuran yang
halus.
Kinerja atau performansi suatu mesin pengecilan ukuran dapat ditentukan
oleh kapasitasnya, besarnya daya yang diperlukan per satuan bahan, ukuran dan
bentuk hasil proses pengecilan ukuran. Pengecilan ukuran merupakan salah satu
dari satuan operasi dimana bahan hasil pertanian dikecilkan dengan
mengaplikasikan gaya tumbuk, gaya gesek, dan gaya tekan.
Energi yang terserap oleh suatu bahan hasil pertanian sebelum patah
ditentukan oleh kekerasan bahan dan kecenderungan untuk retak (kerapuhan)
yang tergantung pada struktur bahan hasil pertanian tersebut. Bahan hasil
pertanian yang keras akan menyerap energi lebih besar dan memerlukan energi
input lebih besar untuk menghasilkan retakan. Tingkat pengecilan ukuran, energi
yang diperlukan dan jumlah energi panas yang dihasilkan dalam bahan hasil
pertanian tergantung pada gaya dan waktu yang digunakan.
Faktor lain yang mempengaruhi energi input adalah kadar air dan
sensitivitas bahan terhadap energi panas. Kadar air bahan mempengaruhi tingkat
pengecilan ukuran dan mekanisme kerusakan pada beberapa bahan hasil
pertanian. Menurut Kent (1983) kandungan air dalam bahan kering
dapatmempengaruhi bahan tersebut untuk menggumpal, dan hal ini dapat
menggangu proses penepungan.
Pada umumnya, daging, buah, umbi dan sayur tergolong bahan berserat.
Daging dibekukan dan dikondisikan di bawah titik beku, hal ini bertujuan untuk
meningkatkan efisiensi pemotongan. Buah-buahan dan sayuran memiliki matriks
serat lebih padat dan dipotong pada suhu lingkungan atau suhu dingin. Secara
umum, terdapat lima peralatan yang digunakan untuk bahan berserat, yaitu:
1. Peralatan pengiris (slicing)
Terdiri dari mata pisau yang berputar yang berfungsi untuk mengiris bahan
yang lewat di bawahnya.
2. Peralatan pengkubus atau pendadu (dicing)
Prinsip kerja alat ini adalah pertama-tama bahan diiris kemudian dipotong
sehingga berbentuk kubus atau dadu dengan mata pisau yang berputar.
Potongan yang telah dihasilkan diumpankan kembali pada pisau berputar
bagian kedua yang beroperasi pada bagian sebelah kanan sudut dari pisau
yang pertama sehingga memotong bahan menjadi berbentuk kubus.
3. Peralatan penyerpih (flaking)
Peralatan ini cocok untuk ikan, kacang-kacangan, dan daging. Potongan
dapat berbentuk pipih, diatur berdasarkan penyesuaian bentuk mata pisau
dan jarak potong.
4. Peralatan pencabik (shredding)
Diawali dengan alat penumbuk berbentuk palu, lalu terdapat disintegrator
yang di dalamnya ada dua piringan yang masing-masing memiliki mata
pisau. Dua piringan ini saling berputar berlawanan arah dan bahan hasil
pertanian yang diumpankan akan terpotong berdasarkan gaya geser dan
gaya potong.
5. Peralatan pengekstrak (pulping)
Peralatan ini digunakan untuk mengekstrak buah dan sayur serta
melumatkan daging, buah, dan sayur. Cara kerjanya merupakan kombinasi
antara gaya kompresi dan gaya geser
BAB III
METODOLOGI
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
1. Pisau
2. Tampah
3. Stopwatch
4. Wadah plastik
5. Timbangan
6. Mesin penyerut
3.1.2 Bahan
1. Singkong
3.2. Prosedur Percobaan
1. Menimbang bahan yang akan di proses dengan mesin pengecilan ukuran (a
kg)
2. Mengupas dan menimbang bahan tersebut setelah dikupas (b kg)\
3. Mennyalakan mesin dan memasukkan bahan ke dalam mesin
4. Menghitung waktu yang dibutuhkan selama dalam proses penyerutan (x
menit)
5. Menimbang bahan setelah diserut (c kg)
6. Mengamati performansi mesin dan mekanisme kerja proses mesin
7. Menghitung kapasitas throughout (a kg/ x menit)
8. Menghitung kapasitas output (c kg/ x menit)
9. Menghitung rendemen :
10. Rendemen pengupasan = b kga kg
x100 %
11. Rendemen penyerutan = c kgb kg
x100 %
12. Menghitung efisiensi pengecilan ukuran, yaitu dengan persamaan:
kapasitas aktualkapasitas teoritis
x 100 %
13. Menghitung luas permukaan bahan, yaitu dengan meliputi luas permukaan
awal (utuh) dan luas permukaan akhir (setelah diiris)
BAB IV
HASIL PERCOBAAN
4.1. Tabel Pengamatan
Tabel 1. Spesifikasi mesinNo Spesfikasi Mesin
Penyerut
Mesin
Pengiris
Satuan
1 Daya motor (p) 0,5 0,5 Hp
2 RPM motor (N) 1420 1420 Rpm
3 Diameter puli motor (d1) 12,8 12,8 cm
4 Diameter silinder puli (d2) 11,8 18,2 cm
5 Diameter silinder (D) 11 30 cm
6 Panjang pisau (p) 20 8,5 cm
7 Lebar pisau (L) 93 5 cm
8 Jumlah pisau (n) 1 2 bilah
9 Diameter mesin 1 6,9 6,9 cm
4.2 Data hasil pengirisan (dengan mesin)
Tabel 2. Pengamatan pada Kelompok 1No Keterangan Mesin Pengiris Satuan1 Massa awal bahan (a) 0,3266 Kg
2 Massa setelah dikupas (b) 0,2641 Kg
3 Massa bahan setelah diiris (c) 0,1157 Kg
4 Waktu pengirisan (x) 1,95 Menit
5 Jumlah irisan yang diiris 100 iris
Tabel 3. Pengamatan pada Kelompok 2No Keterangan Mesin Pengiris Satuan1 Massa awal bahan (a) 0,346 Kg
2 Massa setelah dikupas (b) 0,2786 Kg
3 Massa bahan setelah diiris (c) 0,1927 Kg
4 Waktu pengirisan (x) 1,29 Menit
5 Jumlah irisan yang diiris - iris
4.3. Data Hasil Pemotongan Menggunakan Pisau
Tabel 3. Pengamatan Pada Kelompok 5No Keterangan Mesin Pengiris Satuan1 Massa awal bahan (a) 0,4731 Kg
2 Massa setelah dikupas (b) 0,3863 Kg
3 Massa bahan setelah dipotong
(c)
0,3838 Kg
4 Waktu penyerutan (x) 3,05 Menit
5 Jumlah potongan yang di iris 69 Potong
4.4. Perhitungan
4.3.3. Kelompok 1
1. Kapasitas throughout = ax
= 0,3266
1,95 = 0,167 kg/menit
= 10,02 kg/jam
2. Kapasitas output = cx=0,1157
1,95=0,059kg/menit= 3,54 kg/jam
3. Rendemen pengupasan = ba
x 100 %=0,26410,3266
x100 %=80,86 %
4. Rendemen penyerutan = cb
x 100 %=0,11570,2641
x100 %=43,8 %
5. Rendemen total = ca
x 100 %=0,11570,3266
x100 %=35,42%
4.3.4. Kelompok 2
1. Kapasitas throughout = ax
= 0,3461,29
= 16,09 kg/jam
2. Kapasitas output = cx=0,1927
1,29=8,96 kg / jam
3. Rendemen pengupasan = ba
x 100 %=0,27860,346
x100 %=80,52 %
4. Rendemen penyerutan = cb
x 100 %=0,19270,2786
x100 %=69 %
5. Rendemen total = ca
x 100 %=0,19270,346
x100 %=55,69 %
4.3.5. Kelompok 5
1. Kapasitas Throughout = ax=0,4731
3,05 = 0,1551 kg/menit x 60 menit
= 9,3068 kg/jam
2. Kapasitas Output = cx=0,3838
3,05 = 0,1258 kg/menit x 60 menit
= 7,5501 kg/jam
3. Rendemen Pengupasan = ba
x 100 %=0,38630,4731
x 100% = 81,65%
4. Rendemen Penyerutan = cb
x 100 %=0,38380,3863
x 100% = 99,35%
5. Rendemen Total = ca
x 100 %=0,38380,4731
x 100% = 81,12%
BAB V
PEMBAHASAN
Pada pratikum yang dilakukan oleh kelompok satu, yaitu memotong
singkong menggunakan mesin, Sebelum memulai pemotongan, singkong dikukur
terlebih dahulu dan memiliki massa sebesar 0,3266 kg, lalu singkong dikupas dan
kembali dihitung massanya dan didapatkan sebesar 0,2641 kg, hal ini dilakukan
untuk membanding massa awal singkong dengan massa awal singkong setelah
dikupas. Lalu lanjut ke proses pemotongan dengan menggunakan mesin
pemotong, selama pemotongan waktu dihitung untuk berapa lamanya proses
pemotongan. Didapatkan lama pemotongan adalah 1,95 menit dengan hasil
pemotongan memiliki massa sebesar 0,1157 kg. Dengan perbandingan antara
massa awal dengan massa setelah pemotongan, kita bisa mendapatakan
rendemennya. Rendemen total yang didapatkan adalah 35,42%.
Selanjutnya adalah pratikum yang dilakukan oleh kelompok dua, yaitu
memotong singkong menggunakan mesin penyerut. Sama dengan kelompok satu,
sebelum diserut singkong diukur terlebih dahulu massanya, yaitu didapatkan
massa sebesar 0,346 kg. Setelah singkong dikupas, kini singkong memiliki massa
seberat 0,2786 kg. Setelah dikupas dan ditimbang, singkong tersebut dimasukkan
ke mesin penyerut untuk proses penyerutan. Pada proses penyerutan, dihitung
juga lamanya proses penyerutan. Berbeda dengan menggunakan mesin pemotong,
menggunakan mesin penyerut banyak sisa-sisa singkong yang menempel pada
mesin. Lama proses penyerutan adalah 1,29 menit dengan massa hasil penyerutan
adalah sebesar 0,1927 kg. Setelah itu perbandingan antara massa awal dengan
massa hasil penyerutan, kita bisa menemukan rendemen totalnya, yaitu sebesar
55,69%.
Lalu yang terakhir adalah pratikum yang dilakukan pada kelompok lima,
yaitu pemotongan singkong menggunakan cara manual (pisau). Sama dengan
kelompok sebelum-sebelumnya, singkong sebelum dikupas harus ditimbang
terlebih dahulu dan didapatkan massa seberat 0,4731 kg. Setelah singkong
dikupas, didapatkan massa singkong sebesar 0,3863 kg. Lalu setelah dilakukan
penimbangan dan pengupasan, singkong dipotong-potong dengan ketebalan ± 3
mm. Lama pemotongan yang didapatkan adalah selama 3,05 menit dengan massa
hasil potongan sebesar 0,3838 kg. Setelah mendapatkan data pengamatan, maka
rendemen pemotongan secara manual sebesar 81,12%.
Kita ketahui bahwa hasil nilai rendemen suatu bahan dipengaruhi oleh
lamanya proses pemotongan, semakin lama memotong, maka semakin kecil nilai
pada rendemennya. Pada hasil singkong yang dipotong dan diserut menggunakan
mesin, bahwa singkong yang dipotong menggunakan mesin mendapatkan hasil
potongan yang lebih rapi dan singkong terpotong seluruhnya. Berbeda dengan
menggunakan mesin penyerut, hasil yang didapatkan kurang begitu baik, masih
banyak hasil serutan singkong yang menempel pada mesin. Juga masih ada
gumpalan singkong yang tidak terserut dengan baik. Pada mesin pemotongan dan
penyerutan diperlukan juga daya dorongan yang baik agar singkong dapat terparut
dengan baik, besar atau kecilnya daya dorong sangat mempengaruhi lama
waktunya kecepatan selama proses pemarutan dan hal ini akan juga berpengaruh
terhadap rendemen.
Jauh berbeda dengan pemotongan singkong secara manual, bahwa lama
pemotongan lebih lama dibandingkan dengan menggunakan mesin. Hasil
potongan sebuah singkong juga dipengaruhi oleh ketajaman dan ketebalan
pisaunya. Maka faktor orang yang melakukan sangat berpengaruh terhadap hasil
dan perhitungan rendemen pada singkong tersebut.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Setelah melakukan pratikum mengenai pengecilan ukuran dapat, maka kita
dapat menyimpulkannya sebagai berikut:
1. Pengecilan ukuran merupakan bagian dalam proses penanganan bahan hasil
pertanian untuk menyeragamkan bentuk dan memperluas permukaan bahan
hasil pertanian agar proses penanganannya selanjutnya bisa lebih mudah dan
efisien.
2. Proses pengecilan bahan ini dibagi dua, yaitu untuk bahan padat dan bahan
cair.
3. Proses pengecilan ukuran bahan bisa dilakukan dengan cara manual ataupun
mekanis
4. Rendemen bahan hasil pertanian bisa berbeda karena menggunakan metode
yang berbeda dan lamanya pengerjaan pemotongan
5. Semakin lama pemotongan maka semakin kecil rendemen suatu bahan hasil
pertanian
6.2. Saran
1. Diharapkan bahwa tempat untuk melakukan pratikum lebih dikondisikan dan
lebih terkelompokkan, agar pratikum yang dilakukan bisa berjalan dengan
baik dan nyaman
6.
DAFTAR PUSTAKA
Apriyantono, Anton, dkk, 1989. Analisis Pangan. Pusbangtepa IPB : Bogor.
Earle, R.L., 1969. Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. P.T. Sastra
Hudaya: Jakarta.
Stumbo, G.R., 1949. Teknologi Pangan. P.T. Sastra Hudaya: Jakarta.
Sudaryanto, dkk. 2011. Penuntun Praktikum Mata Kuliah Teknologi Hasil
Pertanian. Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas
Padjadjaran.
Suharto, 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. PT. Rineka Cipta: Jakarta.
Maharani, Dewi Maya. Size Reduction (Pengecilan Ukuran).
http://dewimayamaharani.lecture.ub.ac.id. (diakses pada tanggal 30 April
2013)
LAMPIRAN
Gambar 1. Singkong Sebelum Dikupas Gambar 2. Singkong Setelah Dikupas
Gambar 3. Wadah Plastik (Baskom) Gambar 4. Proses Pemotongan
Gambar 5. Mesin Pemotong Gambar 6. Hasil Potongan Singkong