LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGAWETAN DAN PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN

SIZE REDUCTION

Oleh:Een NurpiahNIM A1H012010

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO2015I. PENDAHULUANA. Latar BelakangTeknologi mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam peningkatan pendapatan ekonomi, oleh karena dengan penerapan teknologi yang sesuai, peningkatan nilai tambah dapat dilaksanakan secara berganda. Teknologi perlu diarahkan pada semua tahapan, termasuk didalam proses pascapanen. Persyaratan dari teknologi yang dimaksud adalah mudah dibuat, mudah dioperasikan, sederhana, praktis, efisien, dan mudah diserap oleh petani karena harganya terjangkau. Untuk meningkatkan nilai ekonomis hasil pertanian tersebut perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut serta mempunyai daya simpan lama terutama untuk keperluan ekspor. Pengolahan yang dimaksud yaitu berupa proses pengecilan ukuran.Pegecilan ukuran (reducing size) adalah penghancuran suatu bahan padat menjadi partikel-partikel kecil secara mekanik tanpa dipengaruhi sifat-sifat kimia bahan. Operasi pengecilan ukuran membutuhkan energi yang lebih besar oleh karena hanya sebagian kecil dari energi yang ditransformasikan secara efisien. Oleh karena itu, peningkatan efisiensi merupakan hal yang kritis dalam suatu peralatan pengecilan ukuran. Penanganan bahan pangan didasarkan pada kebutuhan penanganan atau pengolahan selanjutnya. Pemecahan bahan pangan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil umum dilakukan dalam proses penanganan bahan pangan untuk berbagai tujuan. Pengecilan ukuran juga membantu dalam upaya penyeragaman ukuran bahan. B. TujuanTujuan dari praktikum ini yaitu:1. Menentukan Finenees modulus (FM) dan fraksi ukuran butiran.2. Menentukan klasifikasi dimensi ukuran butiran.

II. TINJAUAN PUSTAKAPengecilan ukuran dapat didefinisikan sebagai penghancuran dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja mekanis, yaitu membaginya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Penggunaan proses penghancuran yang paling luas di dalam industri pangan adalah dalam penggilingan butir-butir gandum menjadi tepung, akan tetapi penghancuran ini dipergunakan juga untuk beberapa tujuan, seperti penggilingan jagung menghasilkan tepung jagung, penggilingan gula, penggilingan bahan pangan kering seperti sayuran (Earle, 1983). Pengecilan ukuran dalam penggunaan alat mekanis tanpa merubah stuktur kimia dari bahan, dan keseragaman ukuran dan bentuk dari satuan bijian yang diinginkan pada akhir proses, tetapi jarang tercapai (Henderson dan Perry, 1976). Pemisahan partikel dan bahan cair secara mekanis biasanya menggunakan tenaga yang dikenakan terhadap partikelnya. Tenaga tersebut dapat secara langsung dikenakan pada partikelnya seperti pada pengayakan dan penyaringan, atau secara tidak lengsung seperti pada pengendapan. Gaya atau tenaga ini dapat berasal dari gaya gravitasi atau kerja sentrifugasi, yang dapat dikatakan sebagai kekuatan penahanan negatif gerakan relatif partikel terhadap bahan cairnya.Karakteristik partikel yang penting adalah ukuran, bentuk, dan densitas. Sedangkan karakter bahan cair yang penting adalah viskositas dan densitas. Rekasi komponen yang berbeda atau gaya yang diberikan akan menimbulkan gerakan relatif bahan cair dan petikel yang berada di dalamnya, serta antara partikel-partikel yang berbeda karakternya (Earle, 1983). Pengecilan ukuran secara umum digunakan untuk menunjukkan pada suatu operasi, pembagian atau pemecahan bahan secara mekanis menjadi bagian yang berukuran kecil (lebih 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). Beberapa cara pengecilan ukuran diantaranya yaitu:1. Pemotongan atau perajanganCara 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 (Rifai, 2009). Perajangan biasanya hanya dilakukan pada bahan yang ukurannya agak besar dan tidak lunak seperti akar, rimpang, batang, buah dan lain-lain. Ukuran perajangan tergantung dari bahan yang digunakan dan berpengaruh terhadap kualitas simplisia yang dihasilkan. 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. KompresiPrinsip kerja dari kompresi adalah dengan tekanan yang kuat terhadap buah, Biasannya, penghancuran ini untuk menghancurkan buah yang keras. Alat dari kompresi ini dinamakan 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 (Dewi, 2008). 3. Menggiling atau shearingCara 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.

III. METODOLOGIA. Alat dan Bahan

1. Neraca digital2. Ayakan (mesh)3. Tepung beras4. Tepung tapioka 5. Tepung jagung6. Tepung kentang7. Tepung ketan putih8. Wadah

B.Prosedur Kerja

1. Alat dan bahan disiapkan1. Tepung diayak menggunakan mesh 7, 80, 100, 200 dan yang terakhir menggunakan pan dengan menggerakkannya sampai 10 menit.1. Bahan yang tertinggal pada masing-masing mesh ditimbang sebagai berat bahan yang tertahan.1. FM (Fineness Modulus) dan rata-rata ukuran butiran (D) dihitung menggunakan rumus.1. Kemudian dimasukan kedalam klasifikasi ukuran dimensi.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. HasilTabel 1. Hasil praktikum kelompok 1.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

784,9442,474169,88

80112,5356,273168,81

1001,10,5521,1

2000,030,0110,01

Pan1,40,700

Jumlah100339,80

Tabel 2. Hasil praktikum kelompok 2.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

7124,1862,094248,36

8075,6037,83113,4

1000,090,04520,09

2000,070,03510,035

Pan0,060,0300

Jumlah100361,885

Tabel 3. Hasil praktikum kelompok 3.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

7108,9754,4854217,94

8082,4841,2353123,705

1000,560,2820,56

2000,040,0210,02

Pan7,963,9800

Jumlah100342,225

Tabel 4. Hasil praktikum kelompok 4.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

70,020,0140,04

80198,0199,0053 297,015

1001,540,7721,54

2000,020,0110,01

Pan0,410,20500

Jumlah100298,605

Tabel 5. Hasil praktikum kelompok 5.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

736,6318,315473,26

80152,6576,3253 228,975

1008,464,2328,46

2000,030,01510,015

Pan2,231,11500

Jumlah100310,71

Tabel 6. Hasil praktikum kelompok 6.MeshBerat yang tertahan (gr)Persen berat yang tertahan (%)Angka pengaliHasil

7105,1152,5554210,22

8091,8345,9153 137,74

1000,860,4320,86

2000,020,0110,01

Pan2,181,0900

Jumlah100348,84

Perhitungan

Indeks keseragaman

Kelompok 1

Kelompok 2

Kelompok 3

Kelompok 4

Kelompok 5

Kelompok 6

B. PembahasanPengecilan ukuran dapat didefinisikan sebagai penghancuran dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja mekanis, yaitu membaginya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Penggunaan proses penghancuran yang paling luas di dalam industri pangan adalah dalam penggilingan butir-butir gandum menjadi tepung, akan tetapi penghancuran ini dipergunakan juga untuk beberapa tujuan, seperti penggilingan jagung menghasilkan tepung jagung, penggilingan gula, penggilingan bahan pangan kering seperti sayuran (Earle, 1983).Modulus kehalusan butir (fineness modulus) adalah suatu indeks yang dipakai untuk ukuran kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus kehalusan butir (FM) didefinisikan sebagai jumlah persen komulatif sisa saringan diatas ayakan dibagi seratus. Makin besar nilai modulus halus menunjukkan bahwa makin besar butirbutir agregatnya. Modulus halus butir agregat halus berkisar antara 1,5 3,8 (SNI 03 1750 - 1990).Indeks keseragaman adalah nilai keseragaman ukuran hasil dari proses yang telah dilakukan, merupakan perbandingan fraksi kasar, sedang, dan halus harus berjumlah 10. Pengecilan ukuran atau size reduction memiliki beberapa manfaat dan tujuan dalam pengolahan pangan, diantaranya yaitu terjadinya peningkatan luas permukaan bahan terhadap rasio volume, sehingga dapat menaikkan kapasitas laju pengeringan, pemanasan dan pendinginan serta meningkatkan efisiensi, memperoleh bahan dengan ukuran yang seragam, meningkatkan nilai reaktivitas bahan terhadap proses yang lebih lanjut dan meningkatkan laju ekstraksi komponen yang dapat larut. Selain itu, apabila pengecilan ukuran dikombinasikan dengan pengayakan, maka pengecilan ukuran dapat menentukan ukuran bahan partikel yang dihasilkan sehingga memudahkan dalam pengklasifikasian ukuranMesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch), jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak. Dalam praktikum yang dilakukan, ukuran mesh pengayaknya adalah mesh 7, 80, 100, 200 dan yang terakhir menggunakan pan.Pengayakan merupakan proses pemisahan partikel yang berdasarkan atas ukuran partikel terutama dalam keadaan kering dan dikenakan terhadap bahan-bahan yang bersifat heterogen padat. Bahan yang lolos ayakan disebut oversize atau overflow. Ayakan Tyler adalah salah satu cara penentuan kelembutan butiran hasil penggilingan. Mesin pengayak disebut Ro-tap memiliki gaya ayakan tertentu dan dapat diatur waktu pengoperasiannya.Manfaat pengayakan adalah kita bisa mendapatkan bahan pangan yang seragam dari segi ukurannya, sehingga kualitas dari bahan pangan yang diayak dapat terjaga. Selain itu Pengayakan juga berfungsi untuk memisah kan kontaminan pada tepung yang memiliki perbedaan ukuran.Terdapat tiga gaya yang digunakan dalam operasi pengecilan yaitu dengan penekanan, pukulan, dan sobekan atau potongan. Ketiga cara tersebut dilakukan sesuai dengan karakteristik bahan yang akan direduksi.0. KompresiPrinsip 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.0. Impak (pukulan)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. Jika pemukulan dilakukan dengan penahan, maka dikatakan terjadi peristiwa atau proses penggerusan atau penumbukan. Sebaliknya, jika tanpa penahan dikatakan proses pemukulan saja. Pemukulan cocok dilakukan pada bahan yang keras tetapi rapuh dalam kondisi kering. Sedangkan untuk bahan yang rapuh dan sedikit berserat seperti biji-bijian dilakukan dengan cara penggerusan. Selain itu, penggerusan dapat dilakukan pada bahan kering ataupun basah. Umumnya, pada bahan yang basah dilakukan dengan penambahan air sebagai media pendingin alat penggerus.0. Atrisi (gesekan)Atrisi menghasilkan zat yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tidak abrasif.0. PemotonganMerupakan 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 hanya dilakukan pada bahan yang ukurannya agak besar dan tidak lunak seperti akar, rimpang, batang, buah dan lain-lain. Ukuran perajangan tergantung dari bahan yang digunakan dan berpengaruh terhadap kualitas simplisia yang dihasilkan. Praktikum size reduction menggunakan 6 bahan tepung yakni tepung jagung, tepung beras, tepung kentang, tepung tapioka dan tepung ketan putih. Pengayakan yang dilakukan menggunakan ukuran mesh 7, 80, 100, 200 dan pan. Dari data yang diproleh masing-masing tepung dihitung nilai modulus kehalusan (FM), ukuran rata-rata bahan (D) dan indeks keseragamannya. Hasil yang diperoleh dari pengayakan bahan pada berbagai jenis tepung, dapat dilihat bahwa tepung kentang memiliki modulus kehalusan paling tinggi dengan indeks keseragaman kasar terbesar yaitu 6,209%. Sedangkan tepung yang memiliki nilai modulus kehalusan paling kecil yaitu tepung ketan hitam dengan indeks keseragaman kasar terkecil hanya 0,001%. Semakin tinggi nilai FM maka diameter bahan semakin besar atau kasar. Dapat dilihat tepung kentang dengan FM terbesar memiliki D yang paling besar pula diantara jenis tepung lainnya, sehingga dari praktikum ini terbukti.Indeks keseragaman untuk masing-masing jenis tepung berbeda-beda. Pada jenis tepung jagung indeks keseragaman kasar lebih besar atau mendominasi dengan nilai 4,25%. Pada jenis tepung kentang indeks keseragaman kasar lebih besar atau mendominasi dengan nilai 6,209%. Pada jenis tepung beras indeks keseragaman kasar lebih besar atau mendominasi dengan nilai 5,4485%. Pada jenis tepung ketan putih indeks keseragaman sedang lebih besar atau mendominasi dengan nilai 99,775%. Pada jenis tepung tapioka kelompok 5 indeks keseragaman sedang lebih besar atau mendominasi dengan nilai 8,055% sedangkan tepung tapioka kelompok 6 indeks keseragaman kasar lebih besar atau mendominasi dengan nilai 5,2555%. Kendala-kendala yang dihadapi selama praktikum size reduction antara lain kurangnya peralatan dalam hal ini timbangan dan pengayakan sehingga setiap kelompok berkesan menunggu giliran dan praktikum terlalu lama.

V.KESIMPULAN DAN SARANA.Kesimpulan1. FM atau modulus kehalusan adalah nilai yang menyatakan keseragaman bahan (tingkat kehalusan). Semakin tinggi nilai FM maka semakin besar diameter bahannya. Berdasarkan hasil praktikum terhadap 6 jenis tepung (jagung, kentang, ketan putih tapioka dan beras) tepung kentang memiliki nilai FM terbesar yakni 3,6188 dengan diameter 0,05036 mm dan fraksi kasar pada indeks keseragaman yang cukup besar, sementara untuk nilai FM terkecil terukur pada tepung ketan putih yakni 2,98605 dengan D 0,0306 mm dan indeks keseragaman fraksi ukuran sedang terbanyak yakni 9,9775 %1. Proses pengayakan akan menentukan banyaknya bahan yang tertinggal ataupun lolos pada tiap-tiap lapisan pengayakan yang dapat digunakan untuk menghitung besarnya ukuran diameter bahan dengan menghitung nilai modulus kehalusannya.

B.SaranSebaiknya pada praktikum acara ini untuk peralatan praktikum dapat diperbanyak sehingga praktikum dapat berjalan lebih kondusif dan tidak saling menunggu.

DAFTAR PUSTAKA Dewi, M.K.Kemala, 2008, Proses Cleaning, Sortasi, Grading Dan Size Reduction Pada Buah Apel. [online] http://maharni.wordpress.com/2009/01/09/teknik-pengolahan-hasil-petanian/ diakses 17 Juni 2015 pukul 14.20 WIB.

Earle, R.L. 1983. Unit Operations in Food Processing. 2nd edition. Pergamon Press, Sidney.

Henderson, S.M. dan R.L. Perry. 1976. Agricultural Process Enginering. The AVI Pub. Co., Inc., Westport, Connecticut.

Rifai, Hakim. 2009. Pengecilan Ukuran Kedelai Dan Jagung. PT. Erlangga, Jakarta.

Sembiring, Bagem. 2007. Teknologi Penyiapan Simplisia Terstandar Tanaman Obat. Warta Puslitbangbun Vol.13 No. 2.

SNI 03-1750-1990. 1990. Agregat beton, Mutu dan Cara Uji. Badan Standarisasi Nasional. Bandung.