Pengecilan Ukuran

LAPORAN PRAKTIKUM

ACARA VI

PENGECILAN UKURAN

OLEH :

ARIFSON YONDANG

NIREM : 05.1.4.12.0370

MENTERI PERTANIAN

BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA PERTANIAAN

SEKOLAH TINGGI PENYULUHAN PERTANIAN (STPP) MAGELANG

JURUSAN PENYULUHAN PERTANIAN DI YOGYAKARTA

TAHUN 2015

A.   Pendahuluan

1.    Pentingnya Pengecilan Ukuran Bahan

Merupakan pengecilan secara mekanis tanpa mengubah sifat-sifat kimia dari bahan. Pengecilan ukuran meliputi pemotongan, penghancuran, dan penggilingan. Pentingnya pengecilan ukuran adalah mengubah sifat-sifat phisik bahan yang sangat diperlukan untuk penanganan lanjut, seperti  perlakuan pemindahan,pengaliran dan pengangkutan bahan dan perlakuan pemanasan, pendinginan sampai dengan pencampuran  bahan baik yang mencakup perubahan phisik, mekanis , kimia dan mikrobiawi bahan. 

2.    Tujuan pengecilan ukuran

a.       Mendukung ekstraksi bahan.

b.       Memperoleh produk dengan bentuk dan ukuran seragam sesuai  dengan spesifikasi yang telah ditentukan.

c.       Mempertinggi reaktivitas bahan sehingga proses  pengolahan berjalan dengan baik.

d.  Memberikan bentuk dan ukuran yang bersifat estetis sehingga  memberikan kenampakan yang lebih menarik.

B.   Landasan Teori

1.    Karakteristik Ukuran

Pengecilan ukuran bahan digolongkan dalam 3 kelas (Muljohardjo, 1987):

a.       Kisaran Dimensi/ dimension range (ukuran terkecil 3,125 mm)

b.       Kisaran Ayakan/  sieve range(0,07-3,125 mm)

c.       Kisaran Mikroskopis (kurang dari 0,07 mm)

Ukuran yang digunakan dinyatakan dengan mesh maupun mm. Mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi  persegi (square inch),  jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak.

2.    Pengayakan

a.       Proses pemisahan partikel yang berdasarkan atas ukuran partikel terutama dalam  keadaan kering dan dikenakan terhadap bahan-bahan yang bersifat heterogen padat.

b.       Bahan yang lolos ayakan disebut oversize atau overflow

c.       Ayakan Tyler

d.       Salah satu cara penentuan kelembutan butiran hasil penggilingan

e.       Mesin pengayak disebut Rotap memiliki gaya ayakan tertentu dan dapat diatur waktu pengoperasiannya.

3.    Modulus Kehalusan  (Fineness Modulus,FM)

a.       Menyatakan keseragaman bahan (tingkat kehalusan) dengan jumlah berat bagian yang tertinggal pada tiap-tiap ayakan/saringan yang digunakan dibagi 100.

b.       Ukuran rata-rata sebuah bahan (D) dinyatakan dalam inchi dengan menggunakan rumus: D = 0,0041 (2)^FM

c.       Menghitung Hasil Pengayakan

Mesh. No	%Bahan Tertinggal	% Tertinggal Kumulatif
3/8 4 8 14 30 50 100 pan	X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8	X1 X1+X2 X1+X2+X3 X1+X2+X3+X4 X1+X2+X3+X4+X5 X1+X2+X3+X4+X5+X6 X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7
Total	100	Jumlah Total

Menentukan Fraksi % Bahan Tertinggal

           

Menentukan Fineness Modulus

           

Menentukan Ukuran Rata - Rata

          

 1.    Pemotongan

Partikel yang dihasilkan memiliki deformasi minimum dan permukaan baru yang dihasilkan relatif tidak  mengalami kerusakan. Pemotongan dilakukan pada  buah dan sayur.

Alat pemotong yang tepat digunakan adalah pisau yang  Sangat tajam dan setipis mungkin sehingga menghasilkan pemotongan yang halus dan energi yang digunakan kecil.

2.    Penghancuran

Memberikan sejumlah daya yang melebihi keperluan daya yang sesungguhnya diperlukan. Operasi ini dilakukan untuk mengekstrak cairan dan untuk merusak struktur bagian bahan Penghancuran menggunakan roll baja.

Contoh: penggilingan sorgum merupakan aplikasi gaya  statis dan  hammer mill  penghancuran dengan gaya dinamis

3.    Geseran

Merupakan Kombinasi dari pemotongan dan penghancuran. Digunakan untuk bahan berserat keras dimana beberapa potongan lebih menguntungkan. 

4.    Sifat dan Fungsi Tepung

a.       Sifat kimia

Sifat kimia pada bahan pangan menunjukkan perubahan komposisi kimia yang terkandung setelah mengalami proses pengolahan maupun penyimpanan (Wikipedia, 2009). Komposisi kimia jagung sangat bervariasi tergantung dari varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan (Jugenheimer,1976).

Sifat kimia tepung meliputi kadar air, abu, protein total, lemak, pati, dan amilosa. Pengujian karakteristik kimia juga bertujuan untuk memperoleh tepung sesuai standar mutu yang teregulasi. Mutu tepung jagung berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3727 (1993) disajikan pada Tabel 2. Khusus untuk kadar pati jumlah minimum menurut SII (Standar Industri Indonesia) adalah 75 %.

b.       Sifat fisika

Sifat fisik merupakan atribut fisik yang tampak dan dapat diukur dari bahan pangan (Wikipedia, 2009). Sifat fisik tepung meliputi rendemen, starch damage, densitas kamba, derajat putih, dan nilai pH.

1)     Rendemen

Rendemen merupakan perbandingan berat produk yang diperoleh terhadap berat bahan baku yang digunakan. Perhitungan rendemen dilakukan berdasarkan berat kering bahan. Rendemen tepung menyatakan nilai efisiensi dari proses pengolahan sehingga dapat diketahui jumlah tepung yang dihasilkan dari bahan dasar awalnya.

2)     Starch Damage

Starch damage terjadi terutama diakibatkan oleh gaya mekanis yang diperoleh dalam proses penepungan. Selama proses penepungan, 5-12 % pati mengalami kerusakan. Granula pati yang lebih besar biasanya mengalami kerusakan yang lebih besar. Terdapat dua jenis starch damage, yakni cracks dan breaks (Dubois 1949 dalam Dubat, 2004). Kedua tipe jenis starch damage dapat dilihat sebagai berikut.

Starch damage dapat berpengaruh positif maupun negatif. Adanya starch damage menyebabkan daya serap air menjadi lebih tinggi menjadi 2-4 kali berat semula. Pati dikatakan 100% mengalami kerusakan bila menyerap air sebanyak jumlah pati pada suhu 30°C. Sedangkan pati alami (native starch) hanya mampu menyerap 0,4 kali berat mula-mula. Hal ini penting secara ekonomi, karena air merupakan salah satu ingridien yang murah untuk meningkatkan rendemen pada produk seperti roti dan mi basah (Dubat, 2004). Selain itu starch damage dapat meningkatkan mobilitas adonan (lembut dan fleksibel) dan kohesivitas serta meningkatkan kapasitas menahan gas pada pembuatan roti. Disisi lain, daya serap yang terlalu tinggi dapat menyebabkan adonan menjadi lengket sehingga sulit untuk dicetak. Selain itu, starch damage juga memungkinkan beberapa enzim spesifik (salah satunya adalah β-amilase) lebih leluasa bekerja dan meningkatkan nilai ketercernaan pati. Starch damage menunjukkan beberapa sifat fisik yang mirip dengan pati pregelatinisasi.

3)     Densitas kamba

Densitas kamba menunjukkan perbandingan antara berat suatu bahan terhadap volumenya. Densitas kamba merupakan sifat fisik bahan pangan khusus biji-bijian atau tepung-tepungan yang penting terutama dalam pengemasan dan penyimpanan. Bahan dengan densitas kamba yang kecil akan membutuhkan tempat yang lebih luas dibandingkan dengan bahan dengan densitas kamba yang besar untuk berat yang sama sehingga tidak efisien dari segi tempat penyimpanan dan kemasan (Ade et al., 2009).

4)     Derajat putih (L)

Pengukuran warna secara objektif penting dilakukan karena pada produk pangan warna merupakan daya tarik utama sebelum konsumen mengenal dan menyukai sifat-sifat lainnya. Warna tepung dapat diamati secara kuantitatif dengan metode Hunter menghasilkan tiga nilai pengukuran yaitu L, a dan b. Nilai L menunjukkan tingkat kecerahan sampel. Semakin cerah sampel yang diukur maka nilai L mendekati 100. Sebaliknya semakin kusam (gelap), maka nilai L mendekati 0. Nilai a merupakan pengukuran warna kromatik campuran merah-hijau. Nilai b merupakan pengukuran warna kromatik campuran kuning-biru (Hutching, 1999). Warna tepung yang diperdagangkan bervariasi mulai dari putih sampai putih keabu-abuan atau agak coklat dan kuning.

Menurut syarat mutu SNI tidak ada kriteria derajat putih yang yang diharuskan, warna sesuai bahan baku jagung (putih, kuning) dan secara umum sesuai spesifikasi bahan aslinya. Umumnya konsumen lebih menyukai tepung dengan derajat putih (L) yang tinggi.

5)     Nilai pH

Nilai pH berpengaruh terhadap pembentukan gel yang optimum. Pembentukan gel pati yang optimum terjadi pada pH 4-7 (Winarno, 2008). Faktor utama pembentukan gel adalah gelatinisasi pati bukan dari pembentukan gluten seperti yang terdapat dalam tepung terigu.

6)     SEM (Scanning Electron Microscope).

Bentuk granula pati merupakan ciri khas masing-masing pati. Pati jagung mempunyai ukuran yang cukup besar dan tidak homogen yaitu untuk viskositas yang cenderung tinggi dan tetap dipertahankan atau meningkat selama pemanasan (Tam et al., 2004).

c.       Sifat fungsional

Sifat fungsional merupakan sifat fisikokimia yang mempengaruhi perilaku komponen tersebut dalam makanan selama persiapan, pengolahan, penyimpanan, dan konsumsi (Metirukmi, 1992). Sifat ini meliputi :

1)     Kapasitas penyerapan air (KPA)

Kapasitas penyerapan air digunakan untuk mengukur besarnya kemampuan tepung untuk menyerap air dan ditentukan dengan cara sentrifugasi. Kapasitas penyerapan air berkaitan dengan komposisi granula dan sifat fisik pati setelah ditambahkan dengan sejumlah air. Kapasitas penyerapan air menentukan jumlah air yang tersedia untuk proses gelatinisasi pati selama pemasakan. Bila jumlah air kurang maka pembentukan gel tidak dapat mencapai kondisi optimum. Dengan demikian kemampuan hidrasi yang rendah kurang cocok untuk produk olahan yang membutuhkan tingkat gelatinisasi yang tinggi. Kapasitas penyerapan air juga mempengaruhi kemudahan dalam menghomogenkan adonan tepung ketika dicampurkan dengan air. Tingkat homogenitas adonan akan berpengaruh terhadap kualitas hasil pengukusan. Adonan yang homogen, setelah dikukus akan mengalami gelatinisasi yang merata yang ditandai tidak terdapatnya spot-spot putih atau kuning pucat pada adonan tepung yang telah dikukus.(Tam et al., 2004).

2)     Swelling volume dan kelarutan

Kelarutan merupakan berat tepung terlarut dan dapat diukur dengan cara mengeringkan dan menimbang sejumlah supernatan. Swelling volume merupakan kenaikan volume dan berat maksimum pati selama mengalami pengembangan di dalam air (Balagopalan et al., 1988 dalam Baah, 2009).

3)     Kapasitas emulsi

Kapasitas emulsi merupakan kemampuan larutan atau suspensi untuk mengemulsikan lemak. Adanya emulsifier yang terkandung pada tepung dapat berpengaruh pada tektur produk yang dihasilkan. Emulsifier berfungsi mengontrol kohesivitas, kelengketan dan kekentalan tepung.

C.   Metoda Praktikum

1.      Bahan dan Alat Praktikum

a.       Bahan

1)     Produk Kering (siap giling)

a)      Jagung

b)      Beras

c)      Kacang Hijau

d)      Kedelai

2)     Tepung standar

b.       Alat

1)     Timbangan

2)     Penggiling

3)     Ayakan (100, 80,60,40 mesh)

4)     Gayung (literan)

5)     Jangka sorong

6)     Wadah bahan

7)     Kuas pmbersih alat penggiling

8)     Alat tulis

2.      Prosedur Praktikum

a.       Persiapkan sampel masing-masing bahan

b.       Identifikasikan bentuk, ukuran dan warna

c.       Amati kerapatan curahnya

d.       Ambil sampel bahan masing-msing dengan massa tertentu (250 atau 100 g)

e.       Lakukan penggilingan / penepungan dan catat waktu penggilingan

f.        Tampung hasil penggilingan

g.       Timbang hasil penggilingan dan catat massanya

h.      Ukurlah kerapatan curah hasil penggilingan

i.         Lakukan pengayakan  dengan ayakan  tertentu ( 100, 80, 60 mesh)

j.         Timbanglah masing-masing distribusi ayakan

k.       Hitunglah randemen penepungan

l.         Identifikasikan warna dan kenampakan tepung

m.    Catat data dan analisa penggilinga

D.    Hasil

Tabel 1. Persiapan sampel untuk penggilingan/penepungan

No	Bahan	Massa (gram)	Warna	Bentuk	Ukuran (mm) L,W, T	Volume (cc)	Kerapatan (g/l)
1	Jagung	200	Kuning	Trunkat		260	200 gr / 0,26 l= 769,2308
2	Kedelai	150	Crem	Oblong		220	150 gr / 0,22 l= 681,8182
3	Kacang hijau	150	Hijau	Oblong		210	150 gr / 0,21 l= 714,2857
4	Beras merah	150	Coklat merah	Oblong		200	150 gr /  0,20 l= 750

Tabel 2. Penepungan

No.	Bahan	Volum (l)	Massa (gram)	Waktu (s)	Massa tepung (gram)	Kapasitas (gram/s)	Warna	Randemen (%)
1	Jagung	345	200	2940	20	0,0068	Kuning	10
2	Kedelai	400	150	1000	10	0,01	Crem	6,67
3	Kacang hijau	280	150	234	10	0,043	Hijau	6,67
4	Beras merah	227	150	190	10	0,053	Coklat merah	6,67

             Tabel 3. Hasil ayakan

No.	Bahan	Massa (gram)	Ayakan (mesh)	Massa lolos (gram)	Massa tak lolos (gram)	Randemen (%)
1	Jagung	200	80	20	180	10
2	Kedelai	150	80	10	140	6,67
3	Kacang hijau	150	80	10	130	6,67
4	Beras merah	150	80	10	140	6,67

Tabel 4.  Kerapatan Curah dan Warna

No.	Bahan	Massa lolos (gram)	Volum (cc)	Kerapatan curah (gram/l)	Warna
1	Jagung	20	35	20 gr / 0,035= 571,4286	Kuning
2	Kedelai	10	50	10 gr / 0,05= 200	Crem
3	Kacang hijau	10	30	10 gr / 0,03= 333,3333	Hijau
4	Beras merah	10	22	10 gr /  0,022 = 454,5455	Coklat merah

       

E.   Pembahasan

      Bahan  pembahasan:

1. Terangkan secara garis besar proses berlangsungya pengecilan ukuran !

Memberikan sejumlah daya yang melebihi keperluan daya yang sesungguhnya diperlukan. Operasi ini dilakukan untuk mengekstrak cairan dan untuk merusak struktur bagian bahan Penghancuran menggunakan roll baja.

Starch damage terjadi terutama diakibatkan oleh gaya mekanis yang diperoleh dalam proses penepungan. Selama proses penepungan, 5-12 % pati mengalami kerusakan. Granula pati yang lebih besar biasanya mengalami kerusakan yang lebih besar.

2. Jabarkan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi hasil penggilingan  !

a.       Sifat kimia pada bahan pangan menunjukkan perubahan komposisi kimia yang terkandung setelah mengalami proses pengolahan maupun penyimpanan (Wikipedia, 2009). Komposisi kimia jagung sangat bervariasi tergantung dari varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan (Jugenheimer,1976).

Sifat kimia tepung meliputi kadar air, abu, protein total, lemak, pati, dan amilosa.

b.       Sifat fisik merupakan atribut fisik yang tampak dan dapat diukur dari bahan pangan (Wikipedia, 2009). Sifat fisik tepung meliputi rendemen, starch damage, densitas kamba, derajat putih, dan nilai pH.

c.       Sifat fungsional merupakan sifat fisikokimia yang mempengaruhi perilaku komponen tersebut dalam makanan selama persiapan, pengolahan, penyimpanan, dan konsumsi (Metirukmi, 1992). Sifat ini meliputi :

1)     Kapasitas penyerapan air (KPA)

2)     Swelling volume dan kelarutan

3)     Kapasitas emulsi

3. Apakah  ada pengaruh bentuk dan ukuran bahan terhadap penggilingan ?Ada, bentuk bahan yang tidak beraturan (jagung) lebih sulit digiling dari pada bentuk yang sama/beraturan (kedelai, kacang hijau, beras)

4. Terangkan apakah dan mengapa terjadi perbedaan randemen antara jenis bahan!Terjadi perbedaan randemen antara jenis bahan karena sifat kimia (Sifat kimia tepung meliputi kadar air, abu, protein total, lemak, pati, dan amilosa) dan sifat fisika (Sifat fisik tepung meliputi rendemen, starch damage, densitas kamba, derajat putih, dan nilai pH) yang berbeda

5. Perkirakan kemungkinan faktor lain yang belum/tidak teramati yang berpengaruh pada kinerja penggilinganKemungkinan faktor lain yang belum/tidak teramati yang berpengaruh pada kinerja penggilingan yaitu ukuran alat, ketajaman mata pisau, kerapatan gesekan,

Daftar Pustaka

http://id.scribd.com/mobile/../13553833, diakses tanggal 8 Januari 2015 jam 19.00 WIB

http://notesilmu.blogsot.com/laoran praktikum, diakses tanggal 8 Januari 2015 jam 19.00 WIB

http://rikadamayantiftpuj2011.blogspot.com/raktikum teknologi peneungan jagung, diakses tanggal 8 Januari 2015 jam 19.00 WIB