12/17/2012
SIZE REDUCTION (PENGECILAN UKURAN)
Merupakan pengecilan secara mekanis tanpa mengubah sifat-sifat kimia dari bahan Pengecilan ukuran meliputi pemotongan, penghancuran, dan penggilingan
Tujuan pengecilan ukuran : 1.
Mendukung ekstraksi bahan
2. Memperoleh produk dengan bentuk dan ukuran seragam sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan 3. Mempertinggi reaktivitas bahan sehingga proses pengolahan berjalan dengan baik 4.
Dewi Maya Maharani
Memberikan bentuk dan ukuran yang bersifat estetis sehingga memberikan kenampakan yang lebih menarik
Karakteristik Ukuran Pengecilan ukuran bahan digolongkan dalam 3 kelas (Muljohardjo, 1987): 1. Kisaran Dimensi/dimension range (ukuran terkecil 3,125 mm) 2. Kisaran Ayakan/ sieve range (0,07-3,125 mm) 3. 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.
1
12/17/2012
Pengayakan
AYAKAN Tyler
Proses pemisahan partikel yang berdasarkan atas ukuran partikel terutama dalam keadaan kering dan dikenakan terhadap bahan-bahan yang bersifat heterogen padat.
Salah satu cara penentuan kelembutan butiran hasil penggilingan
Bahan yang lolos ayakan disebut oversize atau overflow.
Mesin pengayak disebut Ro-tap memiliki gaya ayakan tertentu dan dapat diatur waktu pengoperasiannya
Menghitung Hasil Pengayakan
MODULUS KEHALUSAN (FM)
Menyatakan keseragaman bahan (tingkat kehalusan) dengan jumlah berat bagian yang tertinggal pada tiap-tiap ayakan/saringan yang digunakan dibagi 100
Ukuran rata-rata sebuah bahan (D) dinyatakan dalam inchi dengan menggunakan rumus: D = 0,0041
(2)FM
Mesh. No
% Bahan
% Tertinggal Kumulatif
Tertinggal 3/8
X1
X1
4
X2
X1+X2
8
X3
X1+X2+X3
14
X4
X1+X2+X3+X4
30
X5
X1+X2+X3+X4+X5
50
X6
X1+X2+X3+X4+X5+X6
100
X7
X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7
pan
X8
Total
100
Jumlah Total
2
12/17/2012
Menghitung Hasil Pengayakan •
Menentukan Fraksi % Bahan Tertinggal
Wi Xi x100% Wtotal •
Mesh no
bahan tertinggal (Wi) Wi
3/8
Menentukan Fineness Modulus Jumlah % bahan tertinggal kumulatif 100 Menentukan Ukuran Rata-Rata FM
•
Jagung 100 gram
4
0
8
1,25
14
43,05
30
40
50
4,85
100
D = 0,0041(2)FM
Xi (%)
Kumulatif (%)
0
9,9 99,05
Tepung ubi jalar 100 gram
Mesh no
bahan tertinggal (Wi) Wi
3/8
Xi (%)
Nilai FM yang dimiliki suatu bahan semakin tinggi maka diameternya juga akan semakin besar.
Kumulatif (%)
0
4
0
8
0,15
14
0,35
30
0,75
50
1,35
100
13,45
Diameter butiran jagung lebih besar dari pada diameter butiran tepung ubi jalar.
16,05
3
12/17/2012
KEBUTUHAN ENERGI
Nilai Tanaman Pangan Standart ukuran dari berbagai bahan biji-bijian dan daun-daunan sebagai bahan pakan ternak
Bahan
Biji Utuh
Jagung berkelobot
Kehalusan Kasar
Medium
Halus
Sangat halus
4.80
3.60
2.40
1.80
Jagung Pipil
6.00
4.80
3.60
2.40
1.80
Kedelai
6.00
4.80
3.60
2.40
1.80
Gandum
5.00
4.10
3.20
2.30
1.50
4.00
3.10
2.20
1.40
Jerami
Energi yang diperlukan untuk mengecilkan bahan dari satu ukuran ke ukuran lain adalah sebanding dengan dimensinya dan memerlukan sejumlah daya
Prosedur Pengecilan Bahan
GAYA
PRINSIP KERJA
MESIN
Kompresi
Kompresi
Crushing Rolls
Pemukulan
Pemukulan
Hammer Mill
Gaya Pukulan
Attrition
Ukuran yang kasar
Sebagai penghancur dengan ukuran
Gaya Kompresi Geseran
Penghancuran bahan dengan
kasar, sedang, halus dan untuk berbagai macam bahan
Disc Attrition Mill
Untuk bahan yang lebih lunak,tidak kasar
Gaya Geser
dengan ukuran yang lebih halus. ex: penggilingan tepung
4
12/17/2012
Pemotongan
Penghancuran
Partikel yang dihasilkan memiliki deformasi minimum dan permukaan baru yang dihasilkan relatif tidak mengalami kerusakan. Pemotongan dilakukan pada buah dan sayur.
Memberikan sejumlah daya yang melebihi keperluan daya yang sesungguhnya diperlukan. Operasi ini dilakukan untuk mengekstrak cairan dan untuk merusak struktur bagian bahan
Alat pemotong yang tepat digunakan adalah pisau yang Sangat tajam dan setipis mungkin sehingga menghasilkan pemotongan yang halus dan energi yang digunakan kecil.
Penghancuran menggunakan roll baja. Ex: penggilingan sorgum merupakan aplikasi gaya statis dan hammer mill penghancuran dengan gaya dinamis
Geseran
Merupakan Kombinasi dari pemotongan dan penghancuran. Digunakan untuk bahan berserat keras dimana beberapa potongan lebih menguntungkan.
Rasio Pengecilan Bahan
Untuk menentukan unjuk kerja mesin
RR = Rata-rata ukuran masuk Rata-rata ukuran keluar
Unit ini terdiri dari pisau tajam yang bergerak dan sebuah batang besi statis
Mesin penghancur kasar = 8 : 1 Mesin penghancur halus = 100 : 1
5
12/17/2012
ALAT PENGECILAN
Crushing Roll
Terdiri dari 2 rol silinder baja yang masing-masing berputar berlawanan arah
Crushing Rolls
Gaya kompresi dari 2 rol akan menghancurkan bahan
Perbedaan kecepatan antar rol menimbulkan gaya geser
Terdiri dari pemukul yang berputar dan saringan perforasi
Hammer Mill
Mengecilkan bahan dengan cara tubrukan
Energi kinetik yang dihasilkan hammer dihamburkan pada bahan
6
12/17/2012
Pemecah ( Hammer Mill )
Hammer Mill
• Dipergunakan untuk memperkecil ukuran bahan pakan berupa biji-bijian kering atau bahan pakan lainnya.
Terdiri dari 2 plat kasar,satu diam, yang lain berputar
Attrition Mill
Kecepatan berputar 1200 rpm
Kehalusan dari pengecilan dikendalikan oleh tipe plat dan jarak antar plat
7
12/17/2012
Attrition Mill
Penggiling/Penepung (Disk Mill)
• Fungsi : untuk mengecilkan ukuran bahan pakan menjadi bentuk seperti tepung agar pakan yang terbentuk dapat dicerna dengan baik oleh ternak.
Penggilingan
Penggilingan Basah • Keuntungan
• Penggilingan basah • Penggilingan kering
– Mudah memperoleh bahan yang sangat lembut – Suhu tinggi dapat dihindarkan – Sedikit kemungkinan terjadi bahaya oksidasi seperti ledakan
•Tujuan Untuk memperoleh produk yang sangat halus selalu mengikutsertakan air misalnya dalam disintegrator, pengecilan ukuran koloid, penggilingan dalam industri coklat dll
8
12/17/2012
Karakteristik Performansi
Penggilingan Kering • Perlu diperhatikan mengenai penguapan air dan bahan mudah menguap lainnya dan dekomposisi karena panas dan oksidasi, semua terjadi karena suhu tinggi yang mungkin terjadi. • Contoh ???
1.
Produk memiliki ukuran seragam
2.
Selama beroperasi, kenaikan temperatur bahan kurang terlihat
3.
Kebutuhan energi kecil
4.
Hambatan teknis seminimum mungkin
9
