I PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan mengenai: 1.1. Latar Belakang Percobaan, 1.2. Tujuan Percobaan, 1.3. Prinsip Percobaan, 1.4. Manfaat Percobaan, dan 1.5. Waktu dan Tempat Percobaaan.
1.1. Latar Belakang Percobaan
Proses pengayakan merupakan salah satu dari tiga operasi dalam suatu proses pemisahan pembersihan operasi pemilihan sortasi dan pengkelasan mutu (grading). Operasi pembersihan adalah pemisahan kontaminan dari bahan baku. Pemilihan atau sortasi adalah pemisahan bahan baku ke dalam kategori-kategori yang berbeda karakteristik fisiknya seperti ukuran, bentuk, dan warna, sedangkan pengkelasan mutu adalah pemisahan bahan baku ke dalam kategori-kategori berdasarkan kualitasnya (Wirakartakusumah, 1992).
Pemilihan atau sortasi adalah pemisahan bahan baku kedalam kategori-kategori yang berbeda karakteristik fisiknya seperti ukuran menggunakan proses pengayakan, sedangkan untuk bentuk menggunakan alat disc sorter, pada beberapa bahan pangan dengan perlakukan pembersihan yang diikuti proses sortasi yang berdasarkan ukuran dan berat, masih tetap ditentukan bahan-bahan yang tidak diinginkan yang terkandung pada bahan tersebut. Contoh pada proses pembersihan dan sortasi gandum masih tetap terkandung benih rumput yang berat serta ukurannya sama dengan gandum, dalam keadaan ini sangat memungkinkan untuk memisahkan berdasarkan bentuk sebagai contoh adalah kombinasi dari panjang diameter (Wirakartakusumah, 1992).
Sortasi berdasarkan warna dilakukan berdasarkan dengan alat indra (mata), operator terlatih membagi bahan pangan yang lewat didepan mereka ke dalam grup-grup tertentu. Perbandingan dilakukan dengan melakukan warna yang tetap tersedia untuk buah-buahan segar (misalnya buah tomat dan polong, buah perik, bit, mentega, keju, dan jeruk yang dikalengkan). Metode sortasi berdasarkan warna meskipun banyak manfaatnya dan sewaktu–waktu sangat diperlukan, ternyata juga mempunyai kekurangan-kekurangan. Perbedaan dalam warna yang disebabkan kekaburan dalam cairan atau tekstur yang berbeda didalam padatan, mempengaruhi terhadap warna. Alat sortasi mekanis warna dapat menggantikan kerja secara visual pengunaan alat ini meningkatkan efisiensi proses sortasi adalah mengurangi biaya tenaga kerja (Wirakartakusumah, 1992).
1.2. Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan pengayakan ini adalah untuk memisahkan bahan baku berdasarkan ukurannya sehingga menghasilkan produk bahan baku yang berukuran sama (seragam) dan untuk memisahkan kontaminan yang ukurannya berbeda dari bahan baku.
1.3. Prinsip Percobaan
Prinsip percobaan dari proses pengayakan pada bahan pangan adalah berdasarkan ukuran partikel bahan yang mempunyai ukuran lebih kecil dari diameter mesh agar lolos dan bahan yang mempunyai ukuran lebih besar dari diameter mesh akan tertahan pada permukaan kawat ayakan.
1.4. Manfaat Percobaan
Manfaat percobaan dari pengayakan adalah mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan prinsip-prinsip pemisahan bahan pangan dengan proses pengayakan, dapat menjelaskan variabel-variabel operasi dalam proses pengayakan, dapat mengambil data-data percobaan secara benar dan mengolahnya, dan dapat memahami serta menjelaskan prinsip kerja alat pengayakan.
1.5. Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan penreringan dilakukan pada hari Kamis, tanggal 25 November 2010. Tempat pelaksanaan percobaannya adalah di Laboratorium Mesin Peralatan Industri Pangan.
II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraikan mengenai: 2.1. Pengertian Pengayakan, 2.2. Jenis Pengayakan dan 2.3. Jagung dan Dedak.
2.1. Pengertian Pengayakan
Pengayakan adalah suatu unit operasi dimana suatu campuran dari berbagai jenis ukuran partikel padat dipisahkan kedalam dua atau lebih bagian-bagian kecil dengan cara melewatkannya di atas screen (ayakan). Atau dengan kata lain pengayakan adalah suatu proses pemisahan bahan berdasarkan ukuran lubang kawat yang terdapat pada ayakan, bahan yang lebih kecil dari ukuran mesh/lubang akan masuk, sedangkan yang berukuran besar akan tertahan pada permukaan kawat ayakan. Setiap fraksi tersebut menjadi lebih seragam dalam ukurannya dibandingkan campuran aslinya. Screen adalah suatu permukan yang terdiri dari sejumlah lubang-lubang yang berukuran sama. Permukaan tersebuat dapat berbentuk bidang datar (horizontal atau miring), atau dapat juga berbentuk silinder. Screen yang berbentuk datar yang mempunyai kapasitas kecil disebut juga ayakan/pengayak (sieve) (Fellows, 1990).
Screening atau pengayakan secara umum merupakan suatu pemisahan ukuran berdasarkan kelas-kelasnya pada alat sortasi. Namun pengayakan juga dapat digunakan sebagai alat pembersih, memindahkan kontaminan yang ukurannya berbeda dengan bahan (Fellows, 1990).
Screen dari fixed aperture screen secara permanen terpasang screen beds dan mempunyai bentuk dan ukuran yang tetap. Pergerakan bahan pangan di atas screen dapat diakibatkan oleh gaya gyratory, rotary, atau vibratory pada frame yang membawa bahan pada screen bed.
Proses yang umum, pengayakan secara luas digunakan untuk memisahkan campuran-campuran bahan yang berbentuk butiran-butiran atau serbuk berdasarkan ukurannya (Fellows, 1990).
2.2. Jenis-jenis Pengayakan
2.2.1 Pengayak (screen)
Pengayak screen dengan berbagai desain telah digunakan secara luas pada proses pemisahan bahan pangan berdasarkan ukuran yang terdapat pada mesin-mesin sortasi, tetapi pengayak juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisahan kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku (Brennan, 1969).
Istilah-istilah yang digunakan dalam pengayakan (screen) yaitu :
a. Under size yaitu ukuran bahan yang melewati celah ayakan
b. Over size yaitu ukuran bahan yang tertahan oleh ayakan
c. Screen aperture yaitu jarak antara satu dengan yang lain dalam seri ayakan.
d. Mesh number yaitu banyaknya lubang per cm2
e) Screen interval yaitu hubungan antara diameter kawat kecil pada seri ayakan standar (Brennan, 1969).
Pergerakan bahan pangan di atas pengayak dapat dihasilkan oleh gerakan berputar atau gerakan dari rangkai yang menyangga badan pengayak. Penyaring jenis ini dalam penggunaannya secara umum yaitu untuk sortasi bahan pangan untuk dua grup yaitu tipe badan standar atau flat dan tipe drum (Brennan, 1969).
2.2.2. Pengayak Berbadan Datar (flat bad screen)
Pengayak jenis ini bentuknya sangat sederhana, banyak ditemukan di area-area pertanian, saat proses sortasi awal dari kentang, wortel dan lobak. Alat pengayak datar ganda digunakan secara luas dalam proses sortasi berdasarkan ukuran dari bahan baku (seperti biji-bijian dan kacang-kacangan) juga digunakan dalam proses pengolahan dan produk akhir seperti tepung jagung. Alat pengayak datar secara umum terdiri dari satu atau lebih lembaran pengayak yang dipasang bersama-sama dalam sebuah kotak yang tertutup rapat, pergerakannya dapat menggunakan berbagai alat. Tetapi biasanya alat tersebut bola-bola runcing dari karet yang keras, yang diletakkan antara lembaran-lembaran pengayak. Maksudnya adalah untuk meminimumkan kerusakan akibat pergesekan antara lubang-lubang pengayak dengan partikel bahan yang halus (Brennan, 1969).
2.2.3. Pengayak Drum
Pengayak drum dan alat yang digunakan pada proses sortasi berdasarkan ukuran bentuk untuk kacang polong, jagung, kacang kedelai, dan kacang lainnya yang sejenis. Bahan pangan tersebut akan menahan gerakan jatuh berguling yang dihasilkan oleh rotasi drum. Alat sortir drum biasanya diperlukan untuk memisahkan bahan pangan ke dalam dua atau lebih aliran, karena itu dibutuhkan dua atau lebih tingkatan pengayak (Brennan, 1969).
2.2.4. Pengayakan sortasi
Selain menggunakan celah atau lubang yang tetap, ada juga pengayak sortasi dengan variable celah dan sistem tahap-pertahap. Termasuk dalam kelompok ini adalah jenis-jenis khusus dari tipe sortasi roller belt dan sorter roller seperti tipe baling-baling (Brennan, 1969).
Untuk memisahkan bahan-bahan yang telah dihancurkan berdasarkan keseragaman ukuran partikel-partikel bahan dilakukan dengan pengayakan dengan menggunakan standar ayakan.
Standar kawat ayakan dibagi :
1. Tyler Standar, ukuran 200 mesh, diameter 0,0021 inchi, SA 0,0029 inchi, dan SI 4√2
2. British Standar, ukuran 200 mesh, SA 0,0030 inchi, dan SI 0,0029 inchi.
3. US Standar, ukuran 18 mesh, SA 1 mm, dan SI √2 (Brennan, 1969).
Pengoperasian mesin sortasi dan pengkelasan mutu bahan pangan, juga merupakan pekerjaan yang bersifat monoton. Sifat acuh tak acuh dari tenaga kerja akan mengurangi kesalahan fungsi fungsional saat mengoperasikan peralatan sortasi (Brennan, 1969).
Klasifikasi tersebut sangat bermanfaat tetapi tidak bersifat kaku. Proses pembersihan dan sortasi untuk menghasilkan suatu pengkelasan mutu dan beberapa kasus selalu melibatkan proses sortasi. Bagaimanapun, tingkatan operasi tersebut sangat berarti, terutama dalam penerapannya sebagai tujuan utama dari suatu kegiatan (Brennan, 1969).
2.3. Jagung
Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generative (James, 2010).
Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung umumnya berketinggian antara 1m sampai 3m, ada varietas yang dapat mencapai tinggi 6m. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum bunga jantan. Meskipun beberapa varietas dapat menghasilkan anakan (seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki kemampuan ini (James, 2010).
Bunga betina jagung berupa "tongkol" yang terbungkus oleh semacam pelepah dengan "rambut". Rambut jagung sebenarnya adalah tangkai putik (James, 2010).
Akar jagung tergolong akar serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 m meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m. Pada tanaman yang sudah cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman (James, 2010).
Batang jagung tegak dan mudah terlihat, sebagaimana sorgum dan tebu, namun tidak seperti padi atau gandum. Terdapat mutan yang batangnya tidak tumbuh pesat sehingga tanaman berbentuk roset. Batang beruas-ruas. Ruas terbungkus pelepah daun yang muncul dari buku. Batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung lignin (James, 2010).
Daun jagung adalah daun sempurna. Bentuknya memanjang. Antara pelepah dan helai daun terdapat ligula. Tulang daun sejajar dengan ibu tulang daun. Permukaan daun ada yang licin dan ada yang berambut. Stoma pada daun jagung berbentuk halter, yang khas dimiliki familia Poaceae. Setiap stoma dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penting dalam respon tanaman menanggapi defisit air pada sel-sel daun (James, 2010).
Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious). Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari suku Poaceae, yang disebut floret. Pada jagung, dua floret dibatasi oleh sepasang glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga (inflorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bunga betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai varietas prolifik. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri) (James, 2010).
Biji jagung kaya akan karbohidrat. Sebagian besar berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan sebagai bahan pangan. Jagung manis diketahui mengandung amilopektin lebih rendah tetapi mengalami peningkatan fitoglikogen dan sukrosa (James, 2010).
Kandungan gizi Jagung per 100 gram bahan adalah
· Kalori : 355 Kalori
· Protein : 9,2 gr
· Lemak : 3,9 gr
· Karbohidrat : 73,7 gr
· Kalsium : 10 mg
· Fosfor : 256 mg
· Ferrum : 2,4 mg
· Vitamin A : 510 SI
· Vitamin B1 : 0,38 mg
· Air : 12 gr
Dan bagian yang dapat dimakan 90 %. Untuk ukuran yang sama, meski jagung mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih rendah, namum mempunyai kandungan protein yang lebih banyak. Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari (James, 2010).
III METODOLOGI PERCOBAAN
Bab ini menguraikan mengenai : 3.1 Bahan yang Digunakan, 3.2. Alat yang Digunakan dan 3.3.Metode Percobaan.
3.1. Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan dalam pengayakan ini adalah tepung terigu.
3.2. Alat yang Digunakan
Alat yang digunakan dalam pengayakan ini adalah vibrator screen, baki, kuas, dan timbangan.
3.3. Metode Percobaan
Metode percobaan pada pengayakan ini adalah pertama sampel tepung dedak dan jagung (2:1) ditimbang seberat 250 g. Setelah penimbangan selesai, bahan dimasukkan ke dalam ayakan. Ayakan disusun berdasarkan urutan dari atas ke bawah 40 mesh, 60 mesh, 80 mesh, dan 100 mesh. Kemudian vibrator screen dinyalakan selama + 5 menit. Setiap bahan yang tertinggal di dalam masing-masing ayakan di timbang.
Setiap bahan yang tertinggal di masing-masing mesh di timbang
Gambar 1. Metode Percobaan Pengayakan
IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan mengenai : 4.1. Hasil Pengamatan, dan 4.2 Pembahasan.
4.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Data Hasil Pengayakan Tepung Jagung dan Tepung Beras
| Ukuran | FD mesh | Wtertahan | % MR | FM | DP |
| 40 mesh | 1 | 0,088 Kg | 35,2 |
1,584 |
0,221 mm |
| 60 mesh | 2 | 0,031 Kg | 24,8 | ||
| 80 mesh | 3 | 0,074 Kg | 88,8 | ||
| 100 mesh | 4 | 0,006 Kg | 9,6 | ||
| Pan | 0 | 0,042 Kg | 0 | ||
| Jumlah |
| 151 gram | 209,97 |
Sumber: Meja 2, Kelompok IV, (2010)
4.2. Pembahasan
Istilah-istilah yang digunakan dalam pengayakan (screen) yaitu :
a. Under size yaitu ukuran bahan yang melewati celah ayakan
b. Over size yaitu ukuran bahan yang tertahan oleh ayakan
c. Screen aperture yaitu jarak antara satu dengan yang lain dalam seri ayakan.
d. Mesh number yaitu banyaknya lubang per cm2
e. Screen interval yaitu hubungan antara diameter kawat kecil pada seri ayakan standar (Brennan, 1969).
Pergerakan bahan pangan di atas pengayak dapat dihasilkan oleh gerakan berputar atau gerakan dari rangkai yang menyangga badan pengayak. Penyaring jenis ini dalam penggunaannya secara umum yaitu untuk sortasi bahan pangan untuk dua grup yaitu tipe badan standar atau flat dan tipe drum (Brennan, 1969).
Faktor-faktor berikut dapat mempengaruhi efisiensi yaitu :
1. Bentuk butir, padatan yang berupa butir tidak beraturan lebih mudah lolos jika dibandingkan misalnya dengan bahan-bahan berbentuk bola, jarum atau sisik, yang dapat menyumbat atau menutupi lubang ayakan, untuk dapat mengayak bahan-bahan terakhir ini seringkali digunakan pengayak yang khusus atau cara pemisahan yang lain.
2. Gerakan dan waktu tinggal, gerakan dan waktu tinggal bahan di atas ayakan harus dipilih agar setiap butiran paling sedikit satu kali berada pada sebuah lubang ayakan. Efisiensi pengayakan akan turun jika bahan yang diayak membentuk lapisan yang terlalu tebal atau bergerak terlalu cepat, disamping itu gerakan yang terlalu kuat dapat menyebabkan pengecilan ukuran akibat pengikisan, terutama pada bahan yang lunak, dengan akibat efisiensi pengayakan diperoleh tidak benar.
3. Kelembaban, umpan yang lembab atau lekat ikut menyebabkan penggumpalan bahan dan menutupi lubang ayakan.
4. Muatan listik statik, bahan-bahan organik khusus yang halus mempunyai kecenderungan untuk membentuk gumpalan karena adanya muatan listrik statik, karena itu alat-alat yang digunakan untuk mengayak bahan-bahan organik harus dibersihkan.
5. Lubang ayakan, pada dasarnya berlaku: semakin halus bahan yang diayak semakin awal terdapatnya kecenderungan penyumbatan lubang ayakan. Karena alasan ini di atas ayakan dipasang perlengkapan pembantu dalam bentuk sikat, rol, bola karet atau, potongan-potongan karet. Sebuah kemungkinan lain adalah dengan membersihkan ayakan dari bawah dengan menggunakan sikat-sikat rol yang berputar atau dengan menghembuskan udara dalam arah yang berlawanan, apabila metode-metode ini tidak berhasil mencegah penyumbatan, harus dipilih cara pemisahan (Fellows, 1990).
Proses pengayakan pada bahan pangan dengan sampel merupakan suatu cara sortasi berdasarkan ukuran. Proses pengayakan ini berfungsi sebagai alat pembersih, memisahkan kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku. Proses pengayakan ini termasuk proses pemilihan (sorting). Pemilihan atau sortasi berperan penting dalam proses pengendalian efektifitas dari berbagai proses pengolahan pangan. Bahan pangan yang telah disortir mempunyai beberapa atribut yang diinginkan seperti bahan pangan tersebut telah disesuaikan dengan sistem operasi mekanis seperti operasi pengelupasan kulit bahan (peeling), blanching (pemucatan), membuang bagian tengah yang keras (caring) dan operasi penghilangan biji (piting). Bahan pangan hasil sortir piting, terutama dalam proses di mana keseragaman pindah panas merupakan hal yang kritis misalnya proses sterilisasi dan pasteurisasi, bahan hasil sortir juga menguntungkan khususnya dalam proses dimana keseragaman pindah merupakan hal yang diinginkan (misalnya dalam proses dehidrasi dan pembekuan). Bahan pangan hasil sortasi berlaku sebagai kontrol yang baik terhadap berat dari bahan pangan yang dimasukkan ke dalam kontainer standar untuk kemudian dilakukan proses penjualan, di dalam penggunaanya oleh konsumen produk hasil sortasi menarik, hal ini terjadi karena keseragaman ukuran produk hasil sortir lebih menguntungkan karena proses pengemasan bahan menjadi lebih mudah dan cepat (Fellows, 1990).
Standar kawat ayakan dibagi :
1. Tyler Standar, ukuran 200 mesh, diameter 0,0029 inci, dan SA 0,0021 inci.
2. British Standar, ukuran 200 mesh, SA 0,003 inci, dan SI 4√2.
3. US Standar, ukuran 18 mesh, SA 1 mm, dan SI 4√2.
Pengayak (screen) dengan berbagai desain telah digunakan secara luas pada proses pemisahan bahan pangan berdasarkan ukuran yang terdapat pada mesin-mesin sortasi, tetapi pengayak juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisahan kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku. Rancangan-rancangan pengayak ditemui dalam proses sortasi bahan pangan (Brennan, 1968).
Pengoperasian mesin sortasi dan pengkelasan mutu bahan pangan, juga merupakan pekerjaan yang bersifat monoton. Sifat acuh tak acuh dari tenaga kerja akan mengurangi kesalahan fungsi fungsional saat mengoperasikan peralatan sortasi (Brennan, 1968).
Klasifikasi tersebut sangat bermanfaat tetapi tidak bersifat kaku. Proses pembersihan dan sortasi untuk menghasilkan suatu pengkelasan mutudan beberapa kasus selalu melibatkan proses sortasi. Bagaimanapun, tingkatan operasi tersebut sangat berarti, terutama dalam penerapannya sebagai tujuan utama dari suatu kegiatan (Brennan, 1968).
V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menguraikan mengenai : 5.1. Kesimpulan, dan 5.2. Saran.
5.1. Kesimpulan
Dari percobaan pengayakan ini dapat diketahui nilai Wbasis = 250 gram. Pada ayakan berukuran 40 mesh Wtertahan = 0,088 Kg dan %MR = 35,2%. Pada ayakan berukuran 60 mesh Wtertahan = 0,031 dan %MR = 24,8%. Pada ayakan berukuran 80 mesh Wtertahan = 0,074 dan %MR = 88,8%. Pada ayakan berukuran 100 mesh Wtertahan = 0,006 Kg dan %MR = 9,6%. Pada pan Wtertahan = 0,042 Kg dan %MR = 0%. FM = 1,584 dan DP = 0,0221 mm.
5.2. Saran
Pada percobaan pengayakan ini dianjurkan untuk menyusun mesh dengan benar karena akan mempengaruhi pada hasil akhir saat ditimbang, dan bila pada saat pengayakan dan penimbangan tidak benar akan mengakibatkan perhitungan hasil akhir yang tidak sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Brennan, J. G. dkk, (1969), Food Engineering Operations, Applied Science Publisher Limited, London.
Fellow, P., 1990, Food Processing Technology Principles and Practice, Ellis Horwood, New York.
James, M. G., D. S. Robertson, A. M. Myers, (2010) Characterization of the Maize Gene sugary1, a Determinant of Starch Composition in Kernels. The Plant Cell 7 (4): 417-429
Wirakartakusumah, Aman. dkk, 1992, Peralatan Dan Unit Proses Industri Pangan, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar