Laporan Praktikum Hari/Tanggal :Senin, 30 April 2012

Peralatan Industri Pertanian Golongan :P 4

Dosen: 1.Dr.Ir. Mieka Syahbana Rusli

2. Ir. Ade Iskandar, MSi.

Asisten Praktikum :

1. Agus Nurjani (F34090035)

2. Fatia Tririzqi (F34090027)

3. Ardissa Utami(F34090044)

“SIZE REDUCTION EQUIPMENT”

M. Khoirul Anam (G74100063)

Kardinah (F34100124)

DepartemenTeknologiIndustriPertanian

FakultasTeknologiPertanian

InstitutPertanian Bogor

2012

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Komoditi hasil pertanian memiliki bentuk, ukuran serta tekstur yang berbeda,

salah satu langkah yang dilakukan dalam mengolah komoditi tersebut yaitu dengan

dilakukannya pengecilan ukuran (size reduction). Pada umumnya produk bahan

pertanian dalam bentuk padatan, dan sebagian dalam bentuk cair. Sehingga perlu

metode pengecilan yang efektif agar proses produksi berjalan lancar.

Pengecilan ukuran (size reduction) merupakan salah satu tahapan dari berbagai

proses lainnya dalam mata rantai penanganan hasil pertanian. Tujuan dari pengecilan

ukuran adalah untuk memperluas permukaan bahan hasil pertanian, agar proses

penanganan selanjutnya (pengeringan, adsorbsi, pencampuran, dll) dapat

berlangsung secara efektif. (Zein Nasution, 1982)

Peralatan pengecil ukuran telah banyak digunakan dalam upaya meningkatkan

nilai mutu suatu komoditi pertanian. Seiring dengan kemajuan teknologi, peralatan

pengecil ukuran telah berkembang pesat, memiliki kualitas dan efisiensi yang lebih

baik sesuai dengan karakter suatu bahan komoditi hasil pertanian.

Alat dan mesin pertanian diproduksi dengan tujuan untuk meningkatkan kemampuan kerja dan mutu hasil olahannya sehingga dapat meningkatkan nilai tambah dari komoditas hasil pertanian tersebut. Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan hasil pertanian adalah dengan cara meningkatkan efisiensi penanganan pascapanen. Secara ekonomis penggunaan mesin pengecil ukuran lebih mudah dilakukan dan lebih murah jika dilakukan secara manual. Selain itu, operasi pengecilan ukuran merupakan salah satu perlakuan pendahuluan yang dapat mempermudah proses-proses selanjutnya.

Terdapat tiga macam metode yang digunakan dalam membuat sebuah alat pengecil ukuran (size reduction), yaitu penekanan (compressive), pukulan (impact), gaya sobek (shear, attrision), ataupun gabungan dari gaya tersebut. Jenis gaya yang digunakan akan menentukan tipe atau rancangan alat yang tepat. Performansi mesin untuk size reduction ditentukn oleh kapasitas, daya yang digunakan per unit bahan atau per satuan massa, serta ukuran dan bentuk produk.

B. TUJUAN

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari prinsip kerja alat-alat dan mengetahui bagian-bagiannya dari alat pengecil ukuran, serta aplikasinya dalam sebuah industri.

II. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan selama praktikum adalah hammer mill, disc mill, multi mill, slicer, dan neraca massa. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu, singkong, kacang dadap.

B. Metodologi

III.HASIL DAN PEMBAHASAN

Hitung rendemennya

Siapkan kacang dadapSiapkan kacang dadap

Timbang di Neraca MassaTimbang di Neraca Massa

Catat beratnya

Bagi menjadi dua dengan berat yang sama

Pasang wadah di bagian pengeluaran multi mill

Menyalakan multi mill

Masukkan kacang lewat cerobong masukan

Timbang hasilnya

Tunggu sampai kacang selesei tergiling

Siapkan singkongSiapkan singkong

Timbang di neraca massaTimbang di neraca massa

Siapkan wadah di bagian pengeluaran

Siapkan wadah di bagian pengeluaran

Masukkan singkong lewat lubang input

Masukkan singkong lewat lubang input

Siapkan slicerSiapkan slicer

Tunggu sampai seleseiTunggu sampai selesei

Menyalakan slicerMenyalakan slicer

Timbang hasilnyaTimbang hasilnya

Hitung rendemennyaHitung rendemennya

Catat beratnyaCatat beratnya

Bagi menjadi dua dengan berat yang sama

Bagi menjadi dua dengan berat yang sama

Pilih jenis pisau yang diinginkan

Pilih jenis pisau yang diinginkan

A. HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan

Timbangan Awal (total) (kg)

Timbangan (setelah dibagi dua) (kg)

Timbangan Akhir (kg)

Kelompok 1(Kacang Dadap)

1.010

0.510 0.580

Kelompok 2(Kacang Dadap)

0.5 0.390

Kelompok 1(Singkong)

0.875

0.445 0.425

Kelompok 2(Singkong)

0.435 0.405

B. PEMBAHASAN

Pengecilan ukuran merupakan salah satu dari satuan operasi dimana bahan hasil pertanian

dikecilkan ukurannya dengan mengaplikasikan berbagai bentuk gaya. Operasi pengecilan

ukuran dibagi menjadi 2 kategori, yaitu pengecilan ukuran untuk bahan padat dan untuk

bahan cair. Pengecilan bahan padat dapat dilakukan dengan pemotongan (cutting),

penghancuran/penggilasan (crushing), pengikisan (grinding), penggilingan (milling) atau

dengan pengirisan (slicing). Sedangkan pada bahan cair dilakukan dengan cara emulsifikasi.

Pada praktikum kali ini, peralatan pengecil ukuran yang digunakan yaitu, hammer mill, disc mil, multi mill dan slicer.

1. Hammer millHammer mill merupakan aplikasi dari gaya pukul (impact force). Prinsip kerja hammer

mill adalah rotor dengan kecepatan tinggi akan memutar palu-palu pemukul di sepanjang

lintasannya. Bahan masuk akan terpukul oleh palu yang berputar dan bertumbukan dengan

dinding, palu atau sesama bahan. Akibatnya akan terjadi pemecahan bahan. Proses ini

berlangsung terus hingga didapatkan bahan yang dapat lolos dari saringan di bagian bawah

alat. Jadi selain gaya pukul dapat juga terjadi sedikit gaya sobek.

Penggiling palu merupakan penggiling yang serbaguna, dapat digunakan untuk bahan

kristal padat, bahan berserat dan bahan yang agak lengket. Pada skala industri penggiling ini

digunakan untuk lada dan bumbu lain, susu kering, gula dan lain-lain (Wiratakusumah,

1992).

Menurut Susanto (1994), penggunaan hammer mill mempunyai beberapa keuntungan antara lain adalah :

1. konstruksinya sederhana2. dapat digunakan untuk menghasilkan hasil gilingan yang bermacam-macam ukuran3. tidak mudah rusak dengan adanya benda asing dalam bahan dan beroperasi tanpa

bahan

4. biaya operasi dan pemeliharaan lebih murah dibandingkan dengan burr millSedangkan beberapa kerugian menggunakan hammer mill antara lain adalah :

1. biasanya tidak dapat menghasilkan gilingan yang seragam2. biaya pemasangan mula-mula lebih tinggi dari pada menggunakan burr mill3. untuk gilingan permulaan atau gilingan kasar dibutuhkan tenaga yang relatif besar

sampai batas-batas tertentu.Hammer mill terdiri dari atas martil/palu yang berputar pada porosnya dan sebuah

saringan yang terbuat dari plat baja. Hasil pertanian yang akan digiling dimasukkan melalui

sebuah corong pemasukan dan dipukul oleh suatu seri plat baja.

Bagian utama dari hammer mill adalah corong pemasukan, pemukul, corong pengeluaran,

motor penggerak, alat transmisi daya, rangka penunjang dan ayakan.(Sarifah, 2011).

Corong pemasukan

Corong pemasukan terbuat dari plat esher 1.5 mm, bagian atas dari corong pemasukan berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 350 mm x 350 mm dan bagian bawahnya menyempit sampai 90 mm x 50 mm dengan kemiringan dinding corong 40o. Pemukul

Pemukul terbuat dari stainless steel. Pada bagian ini terdapat lima pasang pemukul yang juga terbuat dari bahan stainless steel. Ukuran pemukul adalah antara 100 mm x 25 mm x 5 mm dan pada kedua sisi pemukul dibuat tajam, hal ini bertujuan agar sisi pemukul yang satu dapat menggantikan sisi pemukul yang sudah tumpul dengan cara membalik posisi. Pemukul dipasang dengan posisi horizontal dengan jumlah lima pasang yang disatukan oleh empat buah poros yang terbuat dari stainless steel dengan berdiameter 10 mm dipasang vertika.Saringan

Saringan yang digunakan pada hammer mill terbuat dari plat baja. Pada hammer mill saringan memegang peranan penting dalam menentukan besar ukuran butir biji-bijian, saringan dapat diganti-ganti tergantung dati besar ukuran butir hasil gilingan yang dikehendaki.Corong Pengeluaran

Corong pengeluaran terbuat dari plat esher 1.5 mm yang berbentuk kerucut terpancung pada posisi terbalik. Diameter corong adalah 550 mm dan diameter bawahnya adalah 120 mm.Motor penggerak

Motor penggerak yang digunakan adalah motor listrik dengan daya dan kecepatan putaran berturut-turut 1 hp dan 148 rpm. Motor tersebut dipasang pada dudukan yang terbuat dari baja plat 8 mm yang berukuran 250 mm x 147 mm yang dipasang dengan sebuah engsel. Fungsi engsel adalah jarak antara poros terhadap motor dengan poros utama dapat diatur untuk memperoleh tegangan sabuk yang diinginkan.

Menurut Smith (1955), tipe hammer mill dibedakan berdasarkan sifat dari gigi penggiling yaitu gigi penggiling dapat berayun bebas pada porosnya dan gigi penggiling tidak dapat berayun bebas pada porosnya (statis). Kedua tipe hammer mill tersebut dalam operasinya tidak mempunyai banyak perbedaan, yang penting diperhatikan adalah jumlah ketebalan dari gigi-gigi penggiling.

Penentuan mutu hasil giling ditentukan oleh modulus kehalusan yang menyatakan rata-rata ukuran partikel hasil gilingan dan indeks keseragaman yang menyatakan fraksi-fraksi kasar, sedang dan halus dari partikel hasil gilingan (Smith, 1955).

2. Disk millDisk mill merupakan jenis alat pengecil bahan yang dapat menghasilkan produk dalam

ukuran sedang maupun halus, seperti kedelai, jagung kentang dan lainnya. Alat ini digunakan untuk mengupas kulit ari, pembelah dan penghancur biji kedelai dalm keadaan kering maupun basah.

Terdapat dua macam disk mill yaitu (1) disk mill yang bergerak pada satu roda dan roda lainnya stasioner dan (2) disk mill dimana kedua rodanya bergerak. Pada keadaan pertama, satu piringan terpasang permanen (stasioner) pada badan mesin. Sedangkan pada keadaan kedua, piringan berputar bersamaan dalam arah putaran yang berlawanan satu dengan lainnya. Bahan yang akan diproses dimasukkan melalui bagian atas alat (corong pemasukan) yang mempunyai penampung bahan. Selama proses, bahan akan mengalami gesekan diantara kedua piringan sehingga ukurannya menjadi lebih kecil dan halus. Bagian-bagian dari disc mill adalah sebagai berikut : (Zain,2005)a. Corong pemasukan

Corong ini berfungsi untuk memasukkan biji yang akan dikupas kulit arinya dan dihancurkan. Bagian ini dilengkapi dengan katup pemasukkan untuk mengatur jumlah biji yang akan dikupas oleh cakram sehingga pengupasan akan berjalan lancar.c. Ruang pengupasan dan penghancuran

Ruang pengupasan berfungsi sebagai tempat mengupas dan menghancurkan sekaligus sebagai rangka dudukan bagi landasan gesek. Ruangan ini diberi penutup dan dibuat agak rapat agar bahan tidak lolos keluar sebelum mengalami pengupasan dan penghancuran.d. Dinding penutup dan cakram

Dinding penutup dan cakram berfungsi sebagai pengupas dan penghancur bahan karena adanya gerak putar dari cakram terhadap dinding penutup yang diam. Bahan yang terkupas dan hancur itu merupakan akibat dari efek atrisi dan kompresi dari cakram.e. Poros penggerak

Poros penggerak berfungsi untuk memutar silinder pengupas yang digerakkan oleh motor listrik dengan menggunakan puli dan belt sebagai penyalur daya. Pada poros penggerak terdapat pengunci untuk mengatur jarak antar cakram. Semakin kecil jarak antar cakram maka ukuran hasil pengolahan akan semakin halus.f. Corong pengeluaran

Corong pengeluaran berfungsi untuk mengeluarkan biji yang telah dikupas dan dihancurkan yang terletak di bagian bawah silinder pengupas. Biji yang akan pecah dan keluar dari corong ini masih bercampur dengan kulit arinya. Bahan yang dimasukkan ke dalam disk mill akan mengalami proses pengecilan ukuran. Pengecilan ukuran ini terjadi pada saat bahan masuk diantara dinding dan cakram yang jaraknya diatur terlebih dahulu sesuai dengan ukuran yang diinginkan dan bahan juga mengalami penggerusan pada dinding granding plate yang permukaanya kasar sehingga dihasilkan hasil butiran yang halus. Setelah mengalami dua kali penggerusan maka dimensi dari bahan yang dimasukkan berubah menjadi lebih kecil dari dimensi awalnya.

Pada praktikum ini tidak dilakukan percobaan mengecilkan ukuran bahan baik berupa kacang kedelai ataupun yang lainnya dengan menggunakan disk mill.

3. Multi millMulti mill bekerja dengan impact. Sama seperti hammer mill impact dilakukan cara

menghantam bahan dengan padatan, yang biasanya berupa besi, sehingga momentum yang terdapat pada pergerakan besi tersebut dapat memecah ikatan antara padatan bahan.

Perbedaan hammer mill dengan multi mill terletak pada besi yang digunakan untuk menghantam bahan. Pada multi mill besi yang digunakan mempunyai dua sisi, salah satu sisi berujung runcing dan satu sisi berujung tumpul. Jenis listrik yang digunakan yaitu listrik AC sehingga putaran alat pun dapat dirubah-rubah sesuai dengan ujung besi yang mana yang akan digunakan. Dengan alat seperti ini maka dapat digunakan untuk berbagai jenis bahan sehingga disebut multi mill.

Pada pengamatan didapatkan bahwa pada alat tersebut terdapat suatu rotor yang terdapat potongan besi yang memiliki dua ujung, lancip dan tumpul. Besi yang digunakan berbeda dengan hammer mill dimana hammer mill arah putaran vertikal sedangkan pada multi mill arah putaran horizontal sehingga bahan dihancurkan beberapa kali karena rotor sendiri terdiri dari beberapa lapis batangan besi. Berikutnya dengan gaya sentrifugal hasil putaran rotor maka bahan didorong menuju dinding yang telah dilengkapi saringan agar hasil yang keluar seragam.

Multi mill dapat digunakan untuk berbagai macam bahan. Pada industri multi mill ini digunakan dalam aplikasi penepungan basah dan kering, serta pembubukan. Industri yang sering menggunakan alat ini adalah industri farmasi, kimia, kosmetik, keramik, indsutri serta industri pangan. Multi mill juga ditemukan pada pembuatan pestisida, pupuk, detergen, insektisida, plastik, dan industri resin (Zain, 2005).

Pada pengamatan saat praktikum multi mill dipraktikkan untuk menghancurkan kacang dadap sebanyak 1,010 kg (0,510 kg untuk kelompok 1, dan 0,500 kg untuk kelompok 2). Begitu dimasukkan multi mill bersuara keras yang menunjukkan bahan tersebut sedang diproses. Hampir seketika itu juga keluar bubuk kacang dadap dari multi mill. Sebagian besar bubuk mampu tertampung di wadah, namun ada beberapa bubuk yang bertebangan yang mengakibatkan loss pada hasil akhir. Berat tepung yang dihasillkan adalah 0,970 kg (0,580 kg pada kelompok 1, dan 0,390 kg pada kelompok 2), sehingga terdapat loss sebanyak 0,04 kg. Rendemen yang dihasilkan adalah 96,039%, sedangkan lossnya sebesar 3,960% Alat/med.

Pada percobaan yang diujikan kelompok satu, mengalami peningkatan bobot setelah kacang dadak mengalami pengecilan ukuran. Secara teori hal ini tidak mungkin terjadi, faktor kesalahan yang mungkin terjadi yaitu berbedanya media plastik yang digunakan ketika menimbang bobot awal dengan saat menimbang bobot akhir. Loss ini bersifat fisik, dimana hanya mengurangi kuantitas (bobot), namun tidak mengurangi kualitas. Loss pada alat pengolah disebabkan menempelnya bahan pada dinding-dinding bagian dalam mesin, atau juga karena berjatuhannya bahan berukuran kecil sehingga tidak dapat diolah.

4. SlicerMesin slicer merupakan alat untuk mengiris bahan. Prinsip kerja dari alat ini yaitu

dengan metode sobekan atau shire sehingga membuat ukuran bahan menjadi berkurang

ketebalannya ataupun pajangnya. Kapasitas dari mesin pemotong ini bergantung dari

kecepatan rpm pisaunya. Semakin tinggi kecepatan rpmnya maka semakin besar kapasitas

dari alat tersebut. Alat slicer dapat juga digunakan sebagai alat pencampur. Alat ini hanya

dapat digunakan untuk bahan yang padat dan memiliki kekerasan pada bahan, jika digunakan

pada bahan yang lunak atau memiliki kadar air tinggi maka bahan akan hancur. Alat ini

banyak digunakan pada industri pangan, seperti pada pabrik roti; industri pertanian; ataupun

industri peralatan mesin.

Jenis alat slicer yang digunakan pada praktikum ini yaitu Alexander. Alat ini

memiliki bagian motor penggerak, corong sebagai tempat menginput bahan dengan berbagai

ukuran, pisau pengiris, dan lubang output bahan. Pisau pada alat ini dapat diubah ubah sesuai

dengan ukuran ketebalan bahan yang diinginkan. Dengan menyeting jenis pisau juga dapat

menghasilkan bentuk bahan bervariasi, seperti berbentuk lurus, bergelombang, panjang,

ataupun pendek. Ukuran corong input dibuat bervariasi menyesuaikan jenis bahan yang

dapat masuk. Bahan yang berukuran besar (singkong, talas) dimasukan kedalam corong

besar, sedangkan bahan yang kecil (cabai, buncis, wortel) dimasukan kedalam corong

berukuran kecil. Hal ini dilakukan agar potongan yang dihasilkan memiliki ukuran yang

konstan.

Percobaan yang dilakukan pada mesin slicer yaitu dengan mengiris bahan berupa singkong. Total massa dari singkong yaitu 0,875 kg (0,445kg untuk kelompok 1, dan 0,435kg untuk kelompok 2). Setelah mengalami pengecilan ukuran dihasilkan bahan berbobot 0,830 kg (0,425 kg pada kelompok 1 dan 0,405 kg pada kelompok 2), sehingga terdapat loss sebanyak 0,045 kg. Rendemen yang dihasilkan adalah 94,86%, sedangkan lossnya sebesar 5,14%.

IV. PENUTUP

A. KESIMPULANPengecilan memiliki beberapa manfaat dan tujuan dalam pengolahan pangan,

diantaranya yaitu terjadinya peningkatan luas permukaan bahan terhadap rasio voilume, sehingga dapat menikkan kapasitas laju pengeringan, pemanasan, dan pendinginan, serta meningkatkan efisiensi dan laju ekstrkasi 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 ukuran.

Saat ini telah banyak peralatan industri yang sangat memadai dalam menangani berbagai jenis komoditi hasil pertanian, sehingga produk hasil pengolahan memiliki jenis, bentuk, serta tektur yang bermacam-macam sesuai dengan inovasi ataupun permintaan pasar.

B. SARANMesin pengecil ukuran sangat memudahkan kerja manusia khususnya pada

bidang industri, hanya saja pada mesin pengecil ukuran akan membuat loss bobot. Baiknya diciptakan mesin pengecil ukuran dengan resiko loss bobot yang lebih kecil lagi. Selain itu bising pada mesin pengecil ukuran ini baiknya dapat diatasi seiring dengan berkembangnya inovasi mesin pengecil ukuran.

V. DAFTAR PUSTAKA

Sarifah, Asri.2011.Penuntun Praktikum MK TPHP 2011. FTIP. Universitas Padjajaran

Smith, H.P. 1955. Farm Machinery and Equipment. Mc Graw-Hill Book Co., Inc. Fourth Edition, New York

Susanto, T dan B. Saneto.1994.Tekonolgi Pengolahan Hasil Pertanian. Bina Ilmu: Surabaya.

Wiratakusumah, Aman.1992.Peralatan dan Unit Proses Industri Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktur Jenderal Perguruan

Tinggi.Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Zain,Sudaryanto.2005.Teknik Penanganan Hasil Pertanian. Bandung : Giratuna