PENGARUH PERBEDAAN PROSES KERJA HULLER TERHADAP SIFAT FISIK DEDAK PADI DI KECAMATAN GEBANG, KABUPATEN CIREBON
SKRIPSI ARYONO
PROGRAM STUDI ILMU NUTRISI DAN MAKANAN TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
RINGKASAN ARYONO. D24104059. 2008. Pengaruh Perbedaan Penggilingan Padi Huller Terhadap Sifat Fisik Dedak Padi di Kecamatan Gebang, Kabupaten Cirebon. Skripsi. Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Ir. Lidy Herawati, MS. Pembimbing Anggota : Ir. Abdul Djamil Hasjmy, MS. Dedak padi merupakan produk samping yang dihasilkan oleh proses penggilingan gabah menjadi beras yang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku pakan. Pada kenyataan di lapang kualitas dedak padi sangat beragam. Keragaman ini terjadi pada sifat kimia (nutrisi) maupun sifat fisik dedak padi yang dipengaruhi oleh varietas, penanganan pasca panen dan penggilingan. Perbedaan sifat fisik dedak padi juga terjadi karena perbedaan jenis, proses kerja dan pabrik penggilingan padi. Penelitian ini bertujuan untuk untuk mempelajari dan mengetahui pengaruh proses penggilingan padi pada tingkat huller terhadap sifat fisik dedak padi yang dihasilkan di Kecamatan Gebang Kabupaten Cirebon yang meliputi kadar air, berat jenis, sudut tumpukan, kerapatan tumpukan, ukuran partikel dan kerapatan pemadatan tumpukan. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap 5 perlakuan dengan 5 ulangan. P1= produksi dedak padi Desa Gebang, P2= produksi dedak padi Desa Gebang Kulon, P3= produksi dedak padi Desa Kalimaro, P4= produksi dedak padi Desa Kali Mekar dan P5 = produksi dedak padi Desa Dompyong Wetan. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Sidik Ragam (ANOVA) dan jika data yang diperoleh berbeda nyata maka dilanjutkan dengan Uji Kontras Ortogonal. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan sifat fisik dedak padi yang dihasilkan pada tiap perlakuan. Sifat fisik yang pertama kali berubah akibat pengaruh penggilingan adalah ukuran partikel dedak yang akan berpengaruh terhadap sifat fisik lainnya seperti berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan. Kata-kata kunci : dedak padi, huller, sifat fisik
ABSTRACT Effect of Different Rice Milling Huller on Physical Properties of Rice Bran in Gebang District, Cirebon Sub-province. Aryono, L. Herawati and A. D. Hasjmy. Rice bran is a by product of rice milling industry which potential as feedstuff. Different rice milling affecting on rice bran that resulted had different of physical properties. Physical properties of feedstuff will affect to feed quality. The purpose of this research was to study effect of rice milling and huller type to physical properties of rice bran. This research was design by Completely Randomize Design with 5 treatment and 5 replications. They were P1= Huller in Gebang Village; P2= Huller in Gebang Kulon Village; P3= Huller in Kalimaro Village; P4= Huller in Kalimekar Village and P5= Huller in Dompyong Wetan Village. The parameters that observed were : moisture content, particle size, specific density, bulk density, compacted bulk density and angle of repose. The data were analyzed using analysis of Variance (ANOVA) and significant result would be examined by Contras Orthogonal. The results showed rice processing had different significantly effect (p<0.01) on moisture content, particle size, specific density, bulk density, compacted bulk density and angle of repose. Keywords : feedstuff, feed quality, huller, physical properties, rice bran
PENGARUH PERBEDAAN PROSES KERJA HULLER TERHADAP SIFAT FISIK DEDAK PADI DI KECAMATAN GEBANG, KABUPATEN CIREBON
ARYONO D24104059
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI ILMU NUTRISI DAN MAKANAN TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Desa Gebang Kabupaten Cirebon, 7 Mei 1986 sebagai anak pertama dari keluarga Bapak Kasroni dan Ibu Kartini. Penulis memulai pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Gebang I dan Madrasah Ibtida’iyah Al-Furqon pada tahun 1992 dan melanjutkan sekolah ke Madrasah Tsanawiyah Negeri Babakan dan lulus pada tahun 2001. Disamping belajar di Madrasah tersebut penulis juga mengikuti pendidikannya di Pondok Pesantren Fathul Khoer. Kemudian pada tahun yang sama penulis melanjutkan sekolah di SMU Negeri I Babakan dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun yang sama penulis diterima menjadi mahasiswa IPB melalui USMI (Undangan Seleksi Mahasiswa IPB) di Fakultas Peternakan, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan. selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam kepengurusan HIMASITER, OMDA-IKC (Organisasi Mahasiswa Daerah-Ikatan Kekeluargaan Cirebon), TEENS (TPB Entrepreneur) Club. Penulis juga pernah menjadi asisten mata kuliah Pengantar Ilmu Manajemen Pastura dan mata kuliah Industri Pakan serta pernah magang di BPPT-SP Cikole Lembang Bandung dan pernah menjadi instruktur pelatihan pembuatan pakan secara mandiri.
KATA PENGANTAR Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamiin. Puji dan syukur penulis kepada Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar. Shalawat dan salam penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan orang-orang yang senantiasa mengikuti jejaknya. Skripsi dengan judul Pengaruh Perbedaan Penggilingan Padi Huller Terhadap Sifat Fisik Dedak Padi di Kecamatan Gebang, Kabupaten Cirebon ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan. Skripsi ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh penggilingan huller terhadap sifat fisik dedak padi yang dapat digunakan untuk penanganan dedak padi lebih lanjut sebagai bahan baku pakan yang potensial.
Bogor, Juli 2008
Penulis
DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN.................................................................................................. ii ABSTRACT ................................................................................................... iii RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... vii KATA PENGANTAR ................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................. ix DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiii PENDAHULUAN ......................................................................................... 1 Latar Belakang ................................................................................... 1 Perumusan Masalah ........................................................................... 2 Tujuan ................................................................................................ 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ Padi.. .................................................................................................... Anatomi Butir Padi (Gabah) .................................................... Kualitas Fisik Gabah ................................................................ Sistem Penggilingan Padi..................................................................... Penggilingan Padi Sederhana................................................... Penggilingan Padi Kecil........................................................... Penggilingan Padi Besar .......................................................... Penggilingan Padi Terpadu...................................................... Country Elevator...................................................................... Huller ................................................................................................. Pemecahan Kulit dengan Rubber Roll Husker ........................ Mekanisme Kerja Rubber Roll Husker.................................... Penyosohan dengan Polisher Tipe Jet ..................................... Mekanisme Kerja Polisher Tipe Jet ........................................ Dedak Padi ........................................................................................... Sifat Fisik Pakan .................................................................................. Berat jenis .............................................................................. Ukuran Partikel ........................................................................ Sudut Tumpukan ..................................................................... Kerapatan Tumpukan .............................................................. Kerapatan Pemadatan Tumpukan ........................................... Pengaruh Proses Penggilingan Terhadap Mutu Dedak Padi................ METODE
3 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 9 9 10 11 12 12 13 14 14 15
.............................................................................................
17
Lokasi dan Waktu .............................................................................. Materi ............................................................................................. Bahan ....................................................................................... Alat........................................................................................... Rancangan Percobaan .......................................................................... Peubah ....................................................................................
17 17 17 17 17 18
Prosedur ............................................................................................... Pengambilan sampel................................................................. Proses Kerja Huller Perlakuan ................................................. Pengukuran Sifat Fisik ............................................................. Kadar Air...................................................................... Ukuran Partikel............................................................. Berat Jenis .................................................................. Kerapatan Tumpukan ................................................... Kerapatan Pemadatan Tumpukan................................. Sudut Tumpukan ..........................................................
18 18 18 20 20 21 22 23 23 23
HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................
24
Keadaan Umum Lokasi Penelitian ..................................................... Hasil Sifat Fisik Dedak Padi Perlakuan .............................................. Pengaruh Penggilingan Terhadap Sifat Fisik Dedak Padi Perlakuan .. Kadar Air.................................................................................. Ukuran Partikel ........................................................................ Berat Jenis ................................................................................ Kerapatan Tumpukan ............................................................... Kerapatan Pemadatan Tumpukan ............................................ Sudut Tumpukan ......................................................................
24 25 25 25 27 28 28 30 30
KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
32
Kesimpulan ........................................................................................ Saran .............................................................................................
32 32
UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... LAMPIRAN .............................................................................................
33 34 36
DAFTAR TABEL Nomor
Halaman
1. Persyaratan Mutu Standar Dedak Padi Berdasarkan Standar Mutu Indonesia (SNI)........................................
11
2. Klasifikasi Kemampuan Laju Alir Bahan Berdasarkan Sudut Tumpukannya ............................................................................
13
3. Nilai rataan Kadar Air (KA), Ukuran Partikel (UP), Berat Jenis (BJ), Kerapatan Tumpukan (KT), Kerapatan Pemadatan Tumpukan (KPT) dan Sudut Tumpukan (ST) Berdasarkan Jenis Penggilingan Padi yang Berbeda. ........................
16
4. Data Analisis Dedak Padi dari Beberapa Daerah di Jawa Barat..........
16
5. Cara Pengukuran Kadar Kehalusan .....................................................
21
6. Data Jumlah Penggilingan Padi di Kecamatan Gebang.......................
25
7. Nilai Rataan Kadar Air, Ukuran Partikel, Berat Jenis, Kerapatan Tumpukan, Keraparan Pemadatan Tumpukan dan Sudut Tumpukan Dedak Padi Perlakuan .............................................
26
8. Nilai Kerapatan Tumpukan Produk Padi dan Hasil Pengolahannya............................................................................
29
DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Anatomi Butiran Padi (Gabah) .......................................................... 3 2. Mekanisme Pemecahan Kulit dengan Rol Karet ...............................
8
3. Skema Proses Penggilingan Padi di Desa Gebang ............................
18
4. Skema Proses Penggilingan Padi di Desa Gebang Kulon .................
19
5. Skema Proses Penggilingan Padi di Desa Kalimaro..........................
19
6. Skema Proses Penggilingan Padi di Desa Kalimekar........................
20
7. Skema Proses Penggilingan Padi di Desa Dompyong Wetan ...........
20
8. Vibrator Ballmill................................................................................
21
9. Alat Pengukur Sudut Tumpukan........................................................
23
10. Hubungan antara Kerapatan tumpukan dengan Kerapatan Pemadatan Tumpukan ......................................................
31
DAFTAR LAMPIRAN Nomor
Halaman
9. Hasil Sidik Ragam Kadar Air .............................................................
37
10. Hasil Sidik Ragam Ukuran Partikel.....................................................
37
11. Hasil Sidik Ragam Berat Jenis ............................................................
37
12. Hasil Sidik Ragam Kerapatan Tumpukan ...........................................
37
13. Hasil Sidik Ragam Kerapatan Pemadatan Tumpukan .........................
38
14. Hasil Sidik Ragam Sudut Tumpukan...................................................
38
15. Grafik Hubungan antara Kadar Air dengan Sudut Tumpukan ............
38
16. Grafik Hubungan antara Kerapatan Tumpukan dengan Sudut Tumpukan .....................................................................
39
17. Grafik Hubungan antara Ukuran Partikel dengan Sudut Tumpukan ...
39
18. Grafik Hubungan antara Kadar Air dengan Kerapatan Tumpukan .....
40
19. Grafik Hubungan antara Ukuran Partikel dengan Kerapatan Tumpukan ..............................................................
40
20. Grafik Hubungan antara Berat Jenis dengan Kerapatan Tumpukan....
41
21. Gambar Mesin Husker Tipe Rubber Roll Husker................................
41
22. Gambar Mesin Polisher Tipe Jet .........................................................
42
PENDAHULUAN Latar Belakang Produksi gabah kering giling khususnya di kabupaten Cirebon pada tahun 2006/2007 mencapai 254.000 ton (Tempo, 2007). Menurut diagram Sankey, bahwa 10% dari berat gabah kering panen adalah katul dan lembaga sehingga dapat diperkirakan pada tahun 2006/2007 kabupaten Cirebon menghasilkan dedak padi sebesar 25.400 ton yang berpotensi untuk dijadikan sebagai salah satu bahan baku pakan (Patiwiri, 2006) karena mengandung kadar nutrisi yang cukup baik. Nutrien yang terdapat pada dedak padi yang berkualitas baik antara lain protein kasar 9 – 12 %, pati 15 – 35 %, lemak 8 – 12% serta serat kasar 8 – 11% (Prambudi, 2007). Pada kenyataan di lapang kualitas dedak padi sangat beragam. Keragaman ini terjadi pada sifat kimia (nutrisi) maupun sifat fisik dedak padi yang dipengaruhi oleh varietas, penanganan pasca panen dan penggilingan. Perbedaan sifat fisik dedak padi juga terjadi karena perbedaan jenis, proses kerja dan pabrik penggilingan padi. Menurut Simanjuntak (1999) pada penelitiannya menggolongkan penggilingan padi menjadi 3 jenis yaitu rice milling unit, rice milling plant dan huller memperoleh hasil bahwa nilai kerapatan tumpukan dan nilai kerapatan pemadatan tumpukan sangat dipengaruhi oleh jenis penggilingan padi, sedangkan nilai berat jenis tidak dipengaruhi oleh jenis pengilingan padi. Rice milling unit merupakan penggilingan padi tipe lengkap yang terdapat empat proses kegiatan, yaitu: proses pembersihan gabah, proses pecah kulit, proses pemisahan gabah dengan beras pecah kulit, dan proses pemutihan beras pecah kulit, serta pemindahan bahan antar mesin menggunakan elevator, kapasitas gilingnya lebih kecil 2 ton per jam (Patiwiri, 2006). Berbeda dengan rice milling unit, rice milling plant merupakan unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari beberapa mesin menjadi satu kesatuan utuh yang berfungsi sebagai pengolahan gabah menjadi beras dengan kapasitas lebih besar dari 2 (dua) ton per jam gabah kering giling (Patiwiri, 2006). Sistem pengolahan ini minimum harus melalui empat proses utama, yaitu: (1) proses pembersihan gabah, (2) proses pecah kulit, (3) proses pemisahan gabah dengan beras pecah kulit dan (4) proses pemutihan beras pecah kulit secara berulang dua sampai empat kali. Penggilingan ini dilengkapi dengan peralatan tambahan berupa elevator, pemisah batu (destoner), pemisah menir (sifter),
pengelompokan kualitas beras (grader), bak penampungan beras berdasarkan tingkat patahan dan siklon sebagai tempat penampungan bekatul. Huller menurut arti kata adalah mesin pemecah kulit/sekam gabah kering giling (Ahmad et. al., 2002). Istilah masyarakat, huller merupakan penggilingan padi yang terdiri dari mesin pemecah kulit rol karet (ruberr roll husker) dan mesin penyosoh tipe jet (jet pearler) yang bekerja secara terpisah. Pemindahan beras pecah kulit ke mesin penyosohan dilakukan secara manual, tanpa adanya elevator maupun conveyor. Kapasitas gilingnya antara 0,2-1,0 ton per jam. Merujuk pada penelitian sebelumnya, belum terdapat data mengenai pengaruh perbedaan proses pada huller terhadap sifat fisik dedak padi sehingga penelitian ini perlu dilakukan, karena sebagian besar di Indonesia (37.017 unit) proses penggilingan padi dilakukan dengan menggunakan jenis penggilingan huller terutama di wilayah pedesaan. Perumusan Masalah Kualitas pakan ditentukan oleh kualitas bahan baku pakan yang dipengaruhi oleh sifat fisik suatu bahan baku pakan. Terdapat perbedaan sifat fisik dedak padi yang dihasilkan pada proses huller akan berpengaruh terhadap kualitas fisik pakan yang dihasilkan. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari dan mengetahui pengaruh proses penggilingan padi pada tingkat huller terhadap sifat fisik dedak padi yang dihasilkan di Kecamatan Gebang Kabupaten Cirebon yang meliputi kadar air, berat jenis, sudut tumpukan, kerapatan tumpukan, ukuran partikel dan kerapatan pemadatan tumpukan.
TINJAUAN PUSTAKA Padi Padi merupakan bahan baku dari beras yang merupakan kebutuhan dasar bagi kehidupan manusia baik ditinjau dari segi fisiologis, psikologis, sosial, maupun antropologis. Bagi masyarakat Indonesia, beras menjadi komoditas yang sangat penting tidak saja ditinjau dari sisi produsen tetapi juga dari sisi konsumen. Sebelum menjadi beras, padi yang baru dipanen harus melalui beberapa proses pasca panen, yaitu perontokan, pengangkutan, pengeringan, penggilingan, penyimpanan, dan pengemasan (Patiwiri, 2006). Anatomi Butir Padi (Gabah) Setelah dilepaskan dari malai pada kegiatan perontokan, butiran padi terlepas satu dengan yang lainnya dan disebut gabah.
Butiran-butiran padi mempunyai
bentuk oval memanjang, berwarna kuning kecoklatan dan memiliki tekstur kasar. Butiran gabah dapat diuraikan menjadi bagian-bagian seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Menurut van Ruiten (1979) bahwa butir beras terdiri dari inti beras yang dibungkus oleh sekam dan butir beras berisi bran layer, germ dan inti butir yang mengandung zat tepung (kanji). 1 9 8 7 6 5 4
2
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
9
8
8 10
6 3
Palea Lemma Glume Epicarp Mesocarp Cross Layer Testa Aleuron Endosperm Lembaga Pericarp
11 a. Butiran Gabah
b. Irisan penampang dinding keras
Gambar 1. Anatomi Butiran Padi (Gabah) Sumber : Patiwiri, 2006
Bagian terluar butiran padi berupa sekam. Sekam terdiri dari 3 bilah kulit yang nantinya terlepas satu dengan lainnya, yaitu palea (1), lemma (2) dan glume (3). Pada kulit luar sekam terdapat bulu-bulu halus yang kemudian menjadi debu pada saat proses penggilingan. Dalam sekam terdapat pericarp yang terdiri dari 3 lapisan, yaitu epicarp (4), mesocarp (5), dan cross layer (6), Selanjutnya terdapat lapisan testa (7) dan lapisan aleuron sering disebut lapisan bekatul. Bagian paling dalam adalah endosperm (9) yang merupakan isi butiran padi, selain itu masih ada bagian lembaga yang merupakan bakal tunas padi (10). Porsi terbesar dalam butiran gabah adalah endosperm, yaitu sebanyak 72,5%, kemudian disusul oleh sekam 20%, lapisan bekatul 5,5%, dan terakhir lembaga sekitar 2% (Patiwiri, 2006). Kualitas Fisik Gabah Kualitas fisik gabah terutama ditentukan oleh (a) kadar air dan (b) kemurnian gabah. Kadar air gabah adalah jumlah kandungan air di dalam butiran gabah yang biasa dinyatakan dalam satuan persen dari berat basah (wet basis), sedangkan tingkat kemurnian gabah merupakan presentase berat gabah bernas (isi) terhadap berat keseluruhan campuran gabah, semakin banyak benda asing atau gabah hampa atau rusak di dalam campuran gabah maka tingkat kemurnian gabah makin menurun (Patiwiri, 2006). Kualitas gabah akan mempengaruhi kualitas dan kuantitas beras yang dihasilkan. Kualitas gabah yang baik akan berpengaruh pada tingginya rendemen giling. Rendemen giling adalah persentase berat beras sosoh terhadap berat gabah yang digiling. Beras sosoh yang dimaksud adalah gabungan beras kepala dan beras patah besar (Patiwiri, 2006). Sistem Penggilingan Padi Sistem penggilingan padi merupakan rangkaian mesin-mesin yang berfungsi melakukan proses giling gabah, yaitu dari bentuk gabah kering giling sampai menjadi beras siap konsumsi. Sistem penggilingan padi yang dikenal di Indonesia biasa disebut pabrik penggilingan padi. Pada umumnya sistem penggilingan padi terdiri dari 3 (tiga) bagian pokok, yaitu husker, separator, dan polisher. Bagian lainnya hanya merupakan pendukung agar dapat memperoleh hasil akhir yang lebih baik (Patiwiri, 2006).
Menurut Patiwiri (2006) sistem penggilingan padi dapat dibedakan berdasarkan tingkat teknologinya, kelengkapan alat yang digunakan, serta kapasitas produksinya.
Berdasarkan tingkat teknologinya penggilingan padi dapat
dikelompokkan menjadi lima, yaitu: (1) Penggilingan padi sederhana, (2) Penggilingan padi kecil, (3) Penggilingan padi besar, (4) Penggilingan padi terpadu dan (5) Country elevator. A. Penggilingan Padi Sederhana Penggilingan padi sederhana (PPS) adalah unit peralatan teknik yang tersendiri maupun merupakan gabungan dari beberapa mesin, proses pemindahannya menggunakan tenaga manusia. Beberapa jenis penggilingan padi sederhana antara lain mesin tipe Engelberg dan kombinasi dari beberapa mesin khususnya husker, separator, dan polisher (Patiwiri, 2006). 1. Tipe Engelberg Mesin tipe ini merupakan pertama kali dikenal sebagai mesin pengolahan gabah menjadi beras. Pada tahap pertama mesin ini berfungsi sebagai pengupas kulit gabah sehingga menjadi beras pecah kulit dan sekam, selanjutnya beras pecah kulit disosoh agar menghasilkan beras putih. 2. Kombinasi Beberapa Mesin Mesin ini merupakan pengembangan dari mesin Engelberg yang berfungsi sebagai pengupas kulit gabah diganti dengan husker, baik itu tipe under runner maupun tipe rubber roll. Fungsi mesin sebagai pemutih bisa menggunakan mesin Engelberg atau diganti dengan mesin tipe vertical abrasive cone atau tipe horizontal friction. B. Penggilingan Padi Kecil Penggilingan padi kecil (PPK) adalah unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari beberapa mesin menjadi satu kesatuan utuh yang berfungsi sebagai pengolah gabah menjadi beras dengan kapasitas lebih kecil dari 2 (dua) ton per jam gabah kering giling. Sistem penggilingan padi tipe ini dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: tipe sederhana dan tipe lengkap (Patiwiri, 2006). 1. Tipe Sederhana Tipe sederhana umumnya hanya melalui proses pecah kulit, proses pemisahan gabah dengan beras pecah kulit secara sederhana, dan proses pemutihan beras
pecah kulit. Unit ini sering disebut juga sebagai penggilingan gabah “one pass” yang artinya gabah kering digiling melalui tiga proses sederhana, yaitu proses pecah kulit, pemisahan sekam, dan penyosohan, yang dilakukan dari atas ke bawah dengan menggunakan gaya gravitasi. 2. Tipe Lengkap Pada tipe lengkap terdapat empat proses, yaitu: proses pembersihan gabah, pecah kulit, pemisahan gabah dengan beras pecah kulit, dan pemutihan beras pecah kulit, serta pemindahan bahan antar mesin menggunakan elevator. Meskipun peralatan yang digunakan telah dikategorikan lengkap, namun peralatan yang digunakan masih sederhana. Tipe ini sering disebut Rice Milling Unit. C. Penggilingan Padi Besar Penggilingan padi besar (PPB) adalah unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari beberapa mesin menjadi satu kesatuan utuh yang berfungsi sebagai pengolahan gabah menjadi beras dengan kapasitas lebih besar dari 2 (dua) ton per jam gabah kering giling (Patiwiri, 2006). Sistem pengolahan ini minimum harus melalui empat proses utama, yaitu: (1) proses pembersihan gabah, (2) proses pecah kulit, (3) proses pemisahan gabah dengan beras pecah kulit dan (4) proses pemutihan beras pecah kulit secara berulang dua sampai empat kali.
Penggilingan ini
dilengkapi dengan peralatan tambahan berupa elevator, pemisah batu (destoner), pemisah menir (sifter), pengelompokan kualitas beras (grader), bak penampungan beras berdasarkan tingkat kepatahan dan siklon sebagai tempat penampungan bekatul. Unit penggilingan padi besar sering disebut Rice Milling Plant. D. Penggilingan Padi Terpadu Merupakan unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari unit proses pembersihan awal, pengeringan, penyimpanan, penggilingan, pengepakan yang ssatu dengan yang lain dihubungkan dengan elevator serta memiliki kapasitas besar. Unit pengolahan ini lebih dikenal di Korea sebagai Rice Processing Complex (RPC) (Patiwiri, 2006).
E. Country Elevator Merupakan penggilingan padi terpadu yang berlokasi di tengah sentra produksi serta terintegrasi dengan areal persawahan skala besar sehingga hasil panen padi langsung dibawa ke tempat pengolahan tersebut.
Unit ini pertama kali
dipopulerkan di Jepang dan dimiliki oleh koperasi petani atau pemerintah Jepang (Patiwiri, 2006). Huller Huller menurut arti kata adalah mesin pemecah kulit/sekam gabah kering giling (Ahmad et. al., 2002). Penggilingan padi huller adalah penggilingan padi yang terdiri dari mesin pemecah kulit rol karet (ruberr roll husker) dan mesin penyosoh tipe jet (jet pearler) yang bekerja secara terpisah. Pemindahan beras pecah kulit ke mesin penyosohan dilakukan secara manual, tanpa adanya elevator maupun conveyor. Kapasitas gilingnya antara 0.2-1.0 ton per jam. Perlengkapan penggilingan huller umumnya terdiri dari pengupas sekam, penampi dan penyosoh, yang umumnya adalah tipe Engelberg dan biasanya tanpa separator (Syarief, 1985 dalam Simanjuntak, 1999). Menurut keputusan Menteri Pertanian (1998) huller adalah setiap perusahaan yang digerakkan dengan tenaga motor penggerak dan ditujukan serta digunakan untuk mengolah padi/gabah menjadi beras pecah kulit. Menurut Patiwiri (2006) huller termasuk dalam sistem penggilingan padi sederhana. Pemecahan Kulit dengan Rubber Roll Husker Pemecahan atau pengupasan kulit bertujuan untuk melepaskan kulit gabah dengan tingkat kerusakan yang kecil. Bagian-bagian yang akan dilepaskan pada proses ini antara lain palea, lemma dan glume, seluruhnya bagian tersebut dinamai kulit gabah atau sekam (Patiwiri, 2006). Sebagian besar gabah yang dimasukkan ke dalam mesin pemecah kulit akan terkupas, dan masih ada sebagian kecil yang masih belum terkupas. Butiran gabah yang terkupas akan terlepas menjadi dua bagian, yaitu beras pecah kulit dan sekam. Gabah yang belum terkupas dapat berupa gabah utuh atau gabah yang telah pecah kulitnya, namun sekam belum terlepas dari butiran berasnya, selanjutnya butiran gabah yang belum terkupas harus dipisahkan dari beras pecah kulit dan sekam untuk dimasukkan kembali ke dalam mesin pemecah kulit (Patiwiri, 2006).
Mekanisme Kerja Rubber Roll Husker Mesin pemecah kulit tipe rol karet (rubber roll husker) memecah sekam dengan dua buah rol karet yang dipasang berdekatan. Kedua rol karet diputar dengan kecepatan yang berbeda dan arah yang berlawanan. Untuk mendapatkan hasil pengupasan yang baik, jarak antara kedua rol karet diatur sekitar 0,5-0,8 mm, yaitu lebih kecil daripada ketebalan satu butir gabah. Rol yang berputar dengan kecepatan tinggi (1050 rpm) dinamai rol utama sedangkan yang lainnya dinamai rol pembantu dengan kecepatan lebih rendah yaitu 800 rpm. Kedua rol mempunyai diameter 150 mm sampai 250 mm tergantung dari kapasitas yang direncanakan. Tebalnya berkisar antara 60 mm sampai 250 mm.
Mekanisme pemecahan kulit oleh rol karet
ditunjukan pada Gambar 2 (Patiwiri, 2006).
Gambar 2. Mekanisme Pemecahan Kulit dengan Rol Karet. Sumber : Patiwiri, 2006
Pada waktu gabah dimasukkan di antara kedua rol, gabah tersebut akan ditekan oleh lapisan karet yang elastis. Butir gabah akan memiliki kontak lebih panjang pada rol yang berkecepatan tinggi dan memiliki kontak lebih pendek pada rol yang berkecepatan rendah. Ditambah dengan adanya tekanan, perbedaan kecepatan ini menyebabkan gabah akan terpuntir sehingga kulitnya menjadi robek (Patiwiri, 2006). Kapasitas rubber roll husker dan kualitas pengupasan bergantung pada beberapa faktor, seperti jenis padi, kualitas padi, kadar air gabah, karakteristik mesin dan penyetelannya (kekerasan karet, kecepatan putaran rol, tekanan rol, lebar rol, jarak rol, jumlah bahan bakar yang dimasukkan, pengaturan saringan).
Penyosohan dengan Polisher Tipe Jet Beras pecah kulit yang dihasilkan pada proses pemecahan kulit (husking) masih mengandung lapisan dedak yang membuat beras berwarna gelap kecoklatan dan tidak bercahaya. Untuk membuang lapisan dedak dari butiran beras dilakukan suatu tahap kegiatan yang disebut penyosohan. Tahap ini juga disebut whitening atau polishing. Pada proses ini selain membuang lapisan dedak, juga membuang bagian lembaga dari butiran beras. Hasil dari proses ini adalah beras sosoh yang berwarna putih dan hasil samping yang berupa dedak. Untuk mendapatkan hasil yang baik, proses ini biasanya dilakukan beberapa kali, baik pada mesin yang sama maupun pada mesin yang berbeda (Patiwiri, 2006). Mesin ini disebut dengan jet pearler karena adanya blower yang berfungsi menghasilkan hembusan udara ke sela-sela butiran beras untuk menghindari timbulnya panas. Bagian utama mesin ini adalah silinder penyosohan baja yang memiliki dua juringan pada permukaannya. Ruang penyosohan memiliki dinding berbentuk segi enam yang terdiri dari dua buah belahan yang dipasang di kiri dan kanan silinder penyosohan serta disatukan di belahan atas dan bawah silinder dengan sekrup (Patiwiri, 2006). Mekanisme Kerja Polisher Tipe Jet Bentuk silinder penyosoh dan dinding segi enam akan memberikan pengaruh tekanan dan gesekan terhadap butiran beras. Jarak relatif antara permukaan silinder penyosohan dengan dinding penyosohan selama silinder penyosohan berputar berubah-ubah sepanjang waktu yang mengakibatkan butiran beras di dalam ruang penyosohan terus-menerus mengalami pengadukan, berubah posisi, dan bergesekan antara satu dengan yang lainnya. Tekanan di dalam ruang penyosohan harus diatur cukup tinggi sehingga gesekan-gesekan tersebut mengakibatkan lepasnya sisa kulit ari yang tersisa. Penggunaan tekanan yang tinggi pada ruang penyosohan mengakibatkan timbulnya panas yang tinggi pada butiran beras yang akan menyebabkan butiran beras mudah patah sehingga penyosohan akan menghasilkan banyak beras patas dan menir (Patiwiri, 2006). Beras pecah kulit yang turun dari bak penampungan didorong masuk ke ruang penyosohan oleh sekrup pengumpanan. Di ujung ruang pengumpanan yang lain terdapat saluran pengeluaran beras sosoh yang dilengkapi dengan katup penahan
yang berfungsi memberikan tekanan pada ruang penyosohan. Blower menghasilkan hembusan udara yang kuat yang selanjutnya disalurkan melalui saluran udara menuju poros utama yang berongga dan ruang penyosohan. Di dalam ruang penyosohan udara mengalir di sela-sela butiran beras, mendinginkan beras, dan sekaligus menghembus lapisan kulit ari yang telah lepas akibat penyosohan, selanjutnya udara bersama bekatul akan keluar melalui saringan pada dinding ruang penyosohan. Butiran beras di dalam ruang penyosohan didorong secara simultan oleh sekrup pengumpanan. Pada tekanan tertentu butiran beras dapat mendesak katup penahan, dan lolos keluar melalui saluran pengeluaran. Beras sosoh yang dihasilkan oleh penyosohan ini telah bebas dari bekatul, tidak panas, dan sebagian telah dikilapkan (Patiwir, 2006). Dedak Padi Dedak padi merupakan hasil samping yang diperoleh dari penggilingan gabah untuk menghasilkan beras putih. Menurut Saunders (1985) dalam Lakkakula et. al. (2004) bahwa dedak padi adalah suatu komponen dari beras mentah yang diperoleh ketika dipindahkan dari endosperm yang mengandung bekatul pada proses penggilingan padi, sedangkan menurut Mccaskill dan Zhang (1999) dalam Lakkakula et. al. (2004) dedak padi adalah suatu sisa buangan dari proses penggilingan padi yang telah digunakan sebagai suatu feedstock dan mempunyai potensi untuk digunakan sebagai bahan pangan dan sumber minyak. Menurut SNI (1996) dedak padi adalah hasil ikutan pengolahan padi (Oryza sativa) menjadi beras terutama terdiri dari lapisan kulit ari. Standar Nasional Indonesia (1996) mengklasifikasikan mutu dedak padi dalam 3 tingkat mutu yang berdasarkan pada persyaratan mutu standar dedak padi yang meliputi kandungan nutrisi dan batas toleransi aflatoxin. Van Ruiten (1981) menambahkan bahwa dedak padi sebagai limbah pabrik penggilingan padi komersial sebenarnya menghasilkan tiga kualitas dedak padi yaitu dark bran, medium bran dan light bran. Dark bran berasal dari tahap penyosohan, yang terdiri dari pericarp, sebagian lembaga dan sebagian bran layer. Dedak ini mengandung nutrisi, mineral, viamin dan lemak tinggi. Medium bran adalah hasil penyosohan kedua dan berwarna lebih terang dari dark bran dengan komposisi utama dedak ini adalah bran layer dan lembaga.
Dedak ini mengandung nutrisi, mineral, vitamin dan lemaknya lebih
rendah dari dark bran. Light bran adalah hasil akhir pemutihan, warnanya lebih terang dan terdiri atas inner bran layer, pati dan beberapa partikel lembaga. Walaupun kualitas ketiga jenis dedak diatas berbeda, dedak yang dijual dalam jumlah besar adalah campuran dari dark bran, medium bran dan light bran. Persyaratan mutu yang harus dipenuhi terdapat pada Tabel 1. Dedak padi sebagai bahan baku pakan dikemas dalam wadah yang tidak mempengaruhi isinya dan tertutup rapat, pada label dituliskan antara lain nama produk, berat bersih dan nama produsen/perusahaan. Tabel 1. Spesifikasi Persyaratan Mutu Dedak Padi Komposisi
Mutu I
Mutu II
Mutu III
Air (%) Maksimum
12
12
12
Protein Kasar (%) Minimum
12
10
8
Serat Kasar (%) Maksimum
11
14
16
Abu (%) Maksimum
11
13
15
Lemak (%) Maksimum
15
20
20
Asam Lemak Bebas (%) terhadap lemak maksimum
5
8
8
Ca (%)
0,04-0,3
0,04-0,3
0,04-0,3
P (%)
0,6-1,6
0,6-1,6
0,6-1,6
Aflatoxin (ppb) Maksimum
50
50
50
Silica (%) Maksimum
2
3
4
Sumber : Standar Nasional Indonesia (1996)
Sifat Fisik Pakan Sifat fisik suatu bahan sangat penting yang merupakan data yang diperlukan oleh para teknik mesin dalam mendesain mesin, struktur, proses dan kontrol, serta dalam analisis dan penentuan teori kinerja, kebutuhan tenaga (power) dan efesiensi dari mesin atau penentuan operasi yang akan digunakan dalam penanganan (handling) dan proses suatu bahan (Mohsenin, 1980 dalam Nalladurai et. al., 2003). Censkowski dan Zhang (1995) dalam Lepper et. al. (1997) menambahkan bahwa sifat fisik bahan butiran curah penting diketahui dengan tujuan untuk mendesain sistem penyimpanan dan penanganan (handling) dari butiran tersebut. Gambaran dari beberapa sifat fisik seperti nilai suatu bentuk dan ukuran merupakan sama pentingnya. Bentuk dan dimensi fisik (panjang, luas dan ketebalan) merupakan data
yang berguna untuk mendesain mesin pneumatik atau mesin elektrostatik yang dapat memisahkan bahan dari campurannya (Nalladurai et. al., 2003). Sekurang-kurangya ada enam sifat fisik bahan pakan yang penting yaitu berat jenis, sudut tumpukan, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, daya ambang dan faktor higroskopis (Khalil, 1999b).
Nalladurai et. al. (2003)
menambahkan bahwa sifat fisik suatu bahan meliputi bentuk dan ukuran, berat jenis, kerapatan tumpukan, porositas, sudut tumpukan dan koefisien gesek. Berat Jenis Berat jenis disebut juga berat spesifik, merupakan perbandingan antara massa bahan terhadap volumenya (Khalil, 1999a). Menurut Kling dan Woehlbier (1983) dalam Khalil (1999a) berat jenis memegang peranan penting dalam berbagai proses pengolahan, penanganan dan penyimpanan. Berat jenis merupakan faktor penentu dari kerapatan tumpukan.
Berat jenis bersama dengan ukuran partikel juga
berpengaruh terhadap homogenitas penyebaran partikel dan stabilitasnya dalam suatu campuran pakan. Menurut Suadnyana (1998) nilai berat jenis senantiasa dipengaruhi oleh nutrisi bahan, ukuran partikel dan karaktersitik permukaan partikel. Pakan atau ransum yang terdiri atas partikel yang perbedaan nilai berat jenisnya cukup besar akan mengakibatkan campurannya tidak stabil dan cenderung mudah terpisah kembali.
Berat jenis juga sangat menentukan tingkat ketelitian dalam proses
penakaran secara otomatis, yang umum diterapkan pada pabrik pakan, seperti dalam proses pengemasan dan pengeluaran bahan dari dalam silo untuk dicampur atau digiling (Khalil, 1999a). Ukuran Partikel Ukuran partikel merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi daya alir suatu bahan yang akan menentukan nilai sudut tumpukan bahan tersebut (Pipel, 1970 dalam Hauhouot-O’Hara et. al., 1999). Khalil (1999b) menambahkan bahwa ukuran partikel berpengaruh terhadap besarnya sudut tumpukan dan daya ambang pakan. Semakin kecil ukuran partikel, semakin tinggi sudut tumpukan dan semakin besar daya ambangnya. Ukuran partikel suatu bahan dapat dikategorikan halus apabila ukuran partikelnya 0,10 mm sampai 0,78 mm, kategori sedang apabila ukuran partikelnya
lebih besar 0,78 mm sampai 1,79 mm dan kategori kasar apabila ukuran partikelnya lebih besar dari 1,79 mm sampai 13,33 mm (Tyler, 1959 dalam Suryani, 2005). Sudut Tumpukan Sudut tumpukan (angle of repose) adalah sudut yang terbentuk jika bahan dicurahkan pada bidang datar melalui sebuah corong.
Sudut tumpukan ini
merupakan kriteria kebebasan bergerak partikel dari suatu tumpukan bahan (Khalil, 1999b). Besarnya sudut tumpukan menurut Kling dan Woehlbier (1983) dalam Khlail (1999b) sangat dipengaruhi oleh ukuran, bentuk dan karakteristik permukaan partikel, kandungan air, berat jenis dan kerapatan tumpukan. Sudut tumpukan menurut Pipel (1965, 1970) dalam Hauhouot-O’Hara et. al. (1999) dapat digunakan sebagai indikator mudah tidaknya flowability suatu bahan, menurut Thomson (1984); Duffy dan Puri (1998) dalam Hauhouot-O’Hara et. al. (1999) penentuan struktur desain untuk sistem panyimpanan dan penanganan (handling) suatu bahan dapat bekerja secara optimal jika dibuat berdasarkan sifat kemampuan laju alir suatu bahan (flowability). Klasifikasi kemampuan laju alir bahan yang didasarkan oleh sudut tumpukan suatu bahan di tunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2.
Klasifikasi Kemampuan Laju Alir Bahan Berdasarkan Sudut Tumpukannya
Sudut Tumpukan
Sifat Laju alir Bahan
25 – 300
Sangat mudah mengalir
30 – 380
Mudah mengalir
38 – 450
Sedang
45 – 550
Kohesif
>550
Sangat kohesif
Sumber : Woodcock dan Mason (1987) dalam Fasina dan Sokhansanj (1993)
Faktor-faktor yang menyebabkan mudah tidaknya laju aliran suatu bahan yaitu kadar air bahan, bentuk dan ukuran partikel dan sifat dari komposisi campuran (Pipel, 1970 dalam Hauhouot-O’Hara et. al., 1999).
Parde et. al. (2003)
menambahkan bahwa nilai sudut tumpukan suatu bahan dipengaruhi oleh kandungan air bahan tersebut. Peningkatan nilai kadar air bahan akan meningkatkan nilai sudut tumpukan suatu bahan.
Kerapatan Tumpukan Kerapatan tumpukan merupakan salah satu sifat fisik yang penting karena data
mengenai
kerapatan
tumpukan
dibutuhkan
untuk
mendesain
sistem
penyimpanan dan penanganan (handling) suatu bahan (Parde et. al., 2003). Lvin (1970) dalam Parde et. al. (2003) menambahakan bahwa teori yang digunakan untuk memprediksi tekanan dan kapasitas pada penyimpanan adalah kerapatan tumpukan. Menurut Nalladurai et. al. (2003) bahwa nilai kerapatan tumpukan dari suatu bijian berguna untuk mendesain silo dan bin penyimpanan, desain mesin pemisah gaya garvitasi dan mesin grading bijian untuk memperbaiki harga. Peningkatan nilai kadar air suatu bahan mengakibatkan peningkatan nilai kerapatan tumpukan bahan tersebut karena pada kenyataannya pertambahan kadar air akan secara normal meningkatkan berat dan volume dari beberapa produk pertanian (Nilladurai et. al., 2003). Parde et. al. (2003) menambahkan bahwa pada saat kadar air meningkat inti membengkak dan menyebabkan volume meningkat, pada saat pengeringan bahan, kadar air akan menurun sehingga kerapatan tumpukannya rendah, oleh karena itu, kerapatan tumpukan menurun pada saat kadar air meningkat jika bahan tersebut dikeringkan. Bagaimanapun, peningkatan kadar air dapat merubah sifat bahan dan dapat meningkatkan kerapatan tumpukan. Kerapatan Pemadatan Tumpukan Kerapatan pemadatan tumpukan merupakan perbandingan antara berat bahan terhadap volume ruang yang ditempatinya setelah melalui proses pemadatan (seperti penggoyangan). Kapasitas silo, konatiner dan kemasan (seperti karung) terletak antara kerapatan tumpukan dan kerapatan pemadatan tumpukan (Khalil, 1999a). Besarnya nilai kerapatan pemadatan tumpukan tergantung pada jenis bahan, ukuran partikel serta cara intensitas proses pemadatan (Kling dan Woehlbier, 1983 dalam Khalil, 1999a). Kerapatan pemadatan tumpukan dipengaruhi oleh ukuran partikel suatu bahan (Khalil, 1999a). Sayekti (1999) menambahkan bahwa selain kadar air dan ukuran partikel, nilai kerapatan pemadatan tumpukan juga dipengaruhi oleh ketidaktepatan pengukuran. Sebaiknya pengukuran kerapatan pemadatan tumpukan dilakukan dengan menggunakan mesin penggoyang yang diketahui kekuatannya dan dijamin kekonsistenannya.
Pengaruh Proses Penggilingan Terhadap Sifat Fisik dan Mutu Dedak Padi Perbedaan sifat fisik dedak padi terjadi karena perbedaan jenis, proses kerja dan pabrik penggilingan padi.
Menurut Simanjuntak (1999) pada penelitiannya
mengenai pengaruh jenis penggilingan padi terhadap sifat fisik dedak menyatakan bahwa nilai kerapatan tumpukan dan nilai kerapatan pemadatan tumpukan sangat dipengaruhi oleh jenis penggilingan padi, sedangkan nilai berat jenis tidak dipengaruhi oleh jenis pengilingan padi. Pada penelitiannya, Simanjuntak (1999) menggolongkan jenis penggilingan padi menjadi 3 kelompok yaitu: rice milling plant (RMP), rice milling unit (RMU) dan huller. Nilai rataan kadar air, ukuran partikel, berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan berdasarkan penggilingan padi yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3. Nilai rataan Kadar Air (KA), Ukuran Partikel (UP), Berat Jenis (BJ), Kerapatan Tumpukan (KT), Kerapatan Pemadatan Tumpukan (KPT) dan Sudut Tumpukan (ST) Berdasarkan Jenis Penggilingan Padi yang Berbeda. Jenis
KA
UP
BJ
KT
KPT
ST
Penggilingan
(%)
(mm)
(g/ml)
(g/ml)
(g/ml)
(0)
RMP
14,12
1,28
1,28
0,45
0,68
41,40
RMU 1
13,76
1,28
1,12
0,31
0,45
40,70
RMU 2
15,04
0,85
1,11
0,26
0,43
44,00
RMU 3
18,78
0,98
1,30
0,29
0,44
40,10
RMU 4
16,84
1,23
1,16
0,28
0,43
40,00
H1
13,37
0,93
1,18
0,31
0,44
35,80
H2
14,64
0,94
1,21
0,37
0,58
39,90
H3
12,59
1,16
1,07
0,28
0,44
42,90
Rataan
1,19
0,32
0,49
40,60
Standar Deviasi (SD)
0,08
0,06
0,09
1,53
Koefisien Keragaman (%)
7,49
3,19
2,72
3,77
Sumber : Simanjuntak (1999)
Selain sifat fisik komposisi gizi dedak penggilingan padi juga bervariasi. Menurut Hermanianto et al. (1997) dalam Widowati (2001) telah melakukan survey mutu dedak padi di beberapa daerah di Jawa Barat, variasi tersebut diduga dipengaruhi oleh varietas dan teknik penggilingan. Data analisis dedak padi dari
beberapa daerah di Jawa Barat ditunjukkan pada Tabel 4. Menurut Widowati (2001) dedak hasil penyosohan pertama ukurannya relatif sama dan kadang-kadang masih tercampur dengan sekam dan dedak hasil penyosohan kedua ukurannya sangat halus dan sering disebut bekatul. Tipe mesin penyosoh berpengaruh terhadap mutu dan rendemen beras serta hasil sampingnya seperti dedak padi. Tabel 4. Data Analisis Dedak Padi dari Beberapa Daerah di Jawa Barat Daerah
Komponen Mutu (%) KA
Protein
Abu
Serat
Lemak
ALB
Indramayu/Subang
8,24
9,56
5,25
6,91
9,85
0,181
Karawang/Bekasi
7,64
9,02
5,43
6,74
10,71
0,112
Keterangan : ALB = Asam Lemak Bebas Sumber : Hermanianto et. al. (1997) dalam Widowati (2001)
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2008 di Kecamatan Gebang Kabupaten Cirebon untuk analisis kadar air, berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan. Analisis ukuran partikel bahan dilakukan di Laboratorium Industri Makanan Ternak, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Materi Alat Alat yang digunakan antara lain timbangan, mistar, jangka sorong, segitiga siku-siku, corong plastik, gelas ukur 100 ml, cawan, kantong plastik, Rika Moisture Meter, sendok teh, spoit, vibrator ball mill, stopwatch dan pengaduk. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain lima sampel dedak padi yang berasal dari lima huller di Kecamatan Gebang Kabupaten Cirebon, aquades. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 4 ulangan dengan model matematika sebagai berikut : Yij = µ + τi + εij Keterangan: Yij
= X perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
= nilai rata-rata umum
τi
= efek perlakuan ke-i
εij
= eror perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Data yang diperoleh dianalisis dengan Sidik Ragam (ANOVA) dan apabila terdapat perbedaan dilanjutkan dengan uji kontras Orthogonal (Steel and Torie, 1989).
Peubah Peubah yang diamati dalam penelitian ini meliputi pengukuran kadar air dan pengukuran sifat fisik antara lain ukuran partikel, berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan. Prosedur Pengambilan Sampel Pengambilan sampel dedak padi dilakukan pada sore hari (pukul 15.30 WIB). Sampel dedak padi yang diambil adalah dedak padi hasil penyosohan terakhir pada proses penggilingan padi, kemudian langsung dilakukan pengukuran kadar air dedak dengan menggunakan Rika Moisture Meter. Proses Kerja Huller Perlakuan Perlakuan 1 Sampel dedak P1 diperoleh dari proses penggilingan yang menggunakan satu mesin rubber roll husker dan satu mesin polisher. Gabah kering giling dikupas kulitnya dengan cara dimasukkan ke dalam mesin rubber roll husker, kemudian dimasukkan kembali ke mesin rubber roll husker sampai 4 kali, kemudian dimasukkan ke mesin polisher untuk dilakukan pemutihan beras sebanyak 2 kali (Gambar 3).
Beras
Gabah Kering Dedak Padi 4 kali
2 kali
Gambar 3. Skema Proses Penggilingan Padi Perlakuan 1 Perlakuan 2 Sampel dedak P2 diperoleh dari proses penggilingan yang menggunakan dua mesin rubber roll husker dan dua mesin polisher. Gabah kering giling dikupas kulitnya dengan cara dimasukkan ke dalam mesin rubber roll husker I sampai 2 kali,
kemudian dimasukkan kembali ke mesin rubber roll husker II sampai 2 kali, kemudian hasilnya dimasukkan ke mesin polisher I untuk dilakukan pemutihan beras, setelah itu dikilapkan kembali dimesin polisher II (Gambar 4).
Beras Gabah Kering Dedak Padi
2 kali
2 kali
1 kali
1 kali
Gambar 4. Skema Proses Penggilingan Padi Perlakuan 2 Perlakuan 3 Sampel dedak P3 diperoleh proses penggilingan yang menggunakan satu mesin rubber roll husker dan satu mesin polisher. Gabah kering giling dikupas kulitnya dengan cara dimasukkan ke dalam mesin rubber roll husker, kemudian dimasukkan kembali ke mesin rubber roll husker sampai 5 kali, kemudian dimasukkan ke mesin polisher untuk dilakukan pemutihan beras sebanyak 2 kali (Gambar 5).
Beras
Gabah Kering Dedak Padi 5 kali
2 kali
Gambar 5. Skema Proses Penggilingan Padi Perlakuan 3 Perlakuan 4 Sampel dedak P4 diperoleh dari proses penggilingan yang menggunakan satu mesin rubber roll husker dan dua mesin polisher. Gabah kering giling dikupas kulitnya dengan cara dimasukkan ke dalam mesin rubber roll husker, kemudian dimasukkan kembali ke mesin rubber roll husker sampai 4 kali, kemudian
dimasukkan ke mesin polisher I untuk dilakukan pemutihan beras, kemudian hasilnya dimasukkan kembali ke mesin polisher II (Gambar 6).
Beras Gabah Kering Dedak Padi
4 kali
1 kali
1 kali
Gambar 6. Skema Proses Penggilingan Padi Perlakuan 4 Perlakuan 5 Sampel dedak P5 diperoleh dari proses penggilingan yang menggunakan dua mesin rubber roll husker dan satu mesin polisher. Gabah kering giling dikupas kulitnya dengan cara dimasukkan ke dalam mesin rubber roll husker I sampai 2 kali, kemudian dimasukkan kembali ke mesin rubber roll husker II sampai 2 kali, kemudian hasilnya dimasukkan ke mesin polisher untuk dilakukan pemutihan beras sebanyak 2 kali (gambar 7). Beras Gabah Kering Dedak Padi
2 kali
2 kali
2 kali
Gambar 7. Skema Proses Penggilingan Padi Perlakuan 5 Pengukuran Sifat Fisik Kadar Air Kadar air adalah presentase kandungan air suatu bahan. Pengukuran kadar air dilakukan dengan menggunakan alat Rika Moisture Meter. Alat dibersihkan dan dikalibrasi dengan memutar tombol adjuster terlebih dahulu. Sampel secukupnya diletakkan di atas tempat sampel kemudian dimasukkan ke dalam laci dan ditekan
sampai penekan mengenai sampel. Skala dibaca dan dicatat sebagai ukuran kadar air bahan. Ukuran Partikel (Tyler, 1959 dalam Henderson dan Perry, 1981) Teknik yang digunakan untuk menentukan kadar kehalusan, keseragaman dan ukuran partikel bahan adalah dengan menggunakan alat vibrator ball mill German the Sieve Analysis (Gambar 8) nomor mesh/sieve 4, 8, 16, 30, 50, 100, 400. Bahan ditimbang sebanyak 500 gram diletakkan pada bagian paling atas dari sieve, lalu digoyang-goyangkan selama batas waktu tertentu. Setelah itu bahan yang tertinggal pada setiap saringan ditimbang. Pengukuran kadar kehalusan dapat dilihat pada Tabel 5.
Gambar 8. Vibrator Ballmill Tabel 5. Cara Pengukuran Kadar Kehalusan Berat sieve dan bahan No. sieve
No. Perjanjian
4
7
8
6
16
5
30
4
50
3
100
2
400
1
pan
0
Jumlah
Kosong
Isi
gram
gram
Bahan gram
%
% bahan x No. Perjanjian
Rumus : ∑ (% bahan x No Perjanjian) Derajat kehalusan (Modulus of Fineness) = 100 Derajat Keseragaman (Modulus of Uniformity) = X : Y : Z Keterangan : ∑ (% bahan pada sieve no 4 + 8 + 16) X: Y: Z:
10 ∑ (% bahan pada sieve no 30 + 50) 10 ∑ (% bahan pada sieve no 100 + 400 – pan) 10
Ukuran Partikel rata-rata = 0,0041 x 2MF x 2,54 x 10 mm Berdasarkan rumus di atas maka dapat diperoleh nilai ukuran partikel sebagai berikut: Kategori bahan kasar
: MF = 4,1-7
maka UP> 1,79 – 13,33 mm
Kategori bahan sedang
: MF = 2,1- 4,1 maka UP> 0,78 – 1,79 mm
Kategori bahan halus
: MF = 0-2,1
maka UP> 0,10 – 0,78 mm
Berat Jenis (Khalil, 1999a) Berat jenis diukur dengan menggunakan prinsip hukum archimedes, yaitu dengan cara mengukur perubahan volume aquades pada gelas ukur (100 ml) setelah bahan yang diketahui masanya dimasukkan ke dalamnya.
Sebelum perubahan
volume dibaca, bahan diaduk dengan alat yang tidak menyerap air untuk mempercepat penghilangan ruang udara antar partikel bahan. Pembacaan volume dilakukan setelah volume air tidak berubah lagi (konstan). Perubahan volume bahan merupakan volume bahan sesungguhnya. Berat jenis kemudian dihitung dengan rumus : Bobot Bahan (kg) BJ =
Perubahan Volume (m3)
Kerapatan Tumpukan (Khalil, 1999a) Kerapatan tumpukan diukur dengan menggunakan gelas ukur (100 ml). bahan dimasukkan ke dalam gelas dengan bantuan sendok makan sampai volume tertentu dan kemudian berat bahan ditimbang. Satuannya adalah kg/m3. Bobot Bahan (kg) KT =
Volume bahan yang ditempati (m3)
Kerapatan Pemadatan Tumpukan (Khalil, 1999a) Kerapatan pemadatan tumpukan diukur dengan cara seperti penentuan kerapatan tumpukan, tetapi volume bahan dibaca setelah dilakukan pemadatan dengan cara menggoyang-goyangkan gelas ukur dengan tangan sampai volumenya tidak berubah lagi. Satuannya adalah kg/m3. Bobot Bahan (kg) KPT =
Volume ruang setelah dipadatkan (m3)
Sudut Tumpukan (Florensyah, 2007) Pengukuran sudut tumpukan dilakukan dengan menjatuhkan bahan pada ketinggian 32,5 cm melalui corong pada bidang datar (Gambar 9). Sebagai alas bidang datar digunakan kertas karton berwarna putih. Diameter tumpukan maksimal dua kali dua kali tinggi jatuhnya bahan, sedangkan untuk mengukur tinggi dilakukan dengan jangka sorong. Berat bahan yang digunakan sebanyak 500 gram. Sudut tumpukan ditentukan dengan diameter dasar (d) dan tinggi tumpukan (t). Besarnya sudut tumpukan dapat dihitung dengan rumus: t
2t
tg α =
= 0,5 d
d
Gambar 9. Alat Pengukur Sudut Tumpukan
HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Umum Lokasi Penelitian Dedak padi yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari penggilingan padi di Kecamatan Gebang Kabupaten Cirebon yaitu P1 adalah dedak padi yang berasal dari proses penggilingan padi Desa Gebang, P2 adalah dedak padi yang berasal dari proses penggilingan padi Desa Gebang kulon, P3 adalah dedak padi yang berasal dari proses penggilingan Desa Kalimaro, P4 adalah dedak padi yang berasal dari proses penggilingan Desa Kalimekar dan P5 adalah dedak padi yang berasal dari proses penggilingan Desa Dompyong Wetan. Dedak padi penelitian dihasilkan dari penggilingan padi dengan varietas padi Ciherang. Mesin penggilingan padi yang digunakan adalah mesin husker tipe rubber roll husker dan mesin polisher tipe jet pearler keduanya mempunyai merk yang sama yaitu Yanmar kekuatan 28 PK dengan kapasitas giling 0,5 – 0,8 ton per jam. Kadar air gabah kering giling yang digunakan dalan penelitian ini tiap perlakuan yaitu P1 sebesar 14,18%; P2 sebesar 14,15%; P3 sebesar 14,11%; P4 sebesar 14,05% dan P5 sebesar 14,08%. Penelitian ini dilakukan di Kecamatan Gebang yang berdiri pada tanggal 11 Februari 2002 diatas luas tanah 3215,52 ha dengan luas sawah 1983 ha yang sebelumnya masih bergabung dengan Kecamatan Babakan. Kecamatan ini terdiri dari 13 Desa yaitu (1) Dompyong kulon, (2) Dompyong Wetan, (3) Kalimekar, (4) Kalimaro, (5) Gagasari, (6) Kalipasung, (7) Gebang Kulon, (8) Gebang, (9) Gebang Ilir, (10) Gebang Udik, (11) Gebang Mekar, (12) Playangan dan (13) Melakasari. Populasi penduduk di Kecamatan Gebang pada tahun 2005 mencapai 17.276 KK dengan anggota keluarga per KK rata-rata 4-6 anggota. Pertanian merupakan mata pencaharian utama penduduk Kecamatan Gebang dengan komoditi utama adalah bawang merah. Padi merupakan komoditi terbesar kedua dan selanjutnya adalah jagung. Produksi padi di Kecamatan Gebang cukup tinggi yaitu mencapai 2.514 ton. Dalam menunjang produksi padi yang cukup besar tersebut tiap desa mempunyai penggilingan padi jenis huller dengan status kepemilikan mandiri (non pemerintah). Jumlah huller di Kecamatan Gebang sebanyak 13 unit yang tersebar pada beberapa desa (Tabel 6).
Tabel 6. Data Jumlah Penggilingan Padi (huller) di Kecamatan Gebang No
Desa
Jumlah Huller
Keterangan
1
Gebang
1
Berfungsi
2
Gebang Udik
1
Berfungsi
3
Gebang Ilir
-
Berfungsi
4
Gebang Mekar
-
Berfungsi
5
Gebang Kulon
2
Berfungsi
6
Kalimaro
1
Berfungsi
7
Kalimekar
2
Berfungsi
8
Gagasari
2
Berfungsi satu
9
Kalipasung
-
Berfungsi
10
Dompyong Wetan
1
Berfungsi
11
Dompyong Kulon
-
Berfungsi
12
Melaka Sari
1
Berfungsi
13
Playangan
2
Berfungsi
Sumber : UPTD Pertanian Kecamatan Gebang (2006)
Hasil Sifat Fisik Dedak Padi Perlakuan Dedak padi yang dihasilkan dari proses penggilingan padi jenis huller berpengaruh terhadap sifat fisik dedak yang meliputi kadar air, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan dan ukuran partikel. Nilai rataan sifat fisik bahan meliputi kadar air, ukuran partikel, berat jenis, sudut tumpukan, kerapatan tumpukan dan kerapatan pemadatan tumpukan dedak padi perlakuan dapat dilihat pada Tabel 7. Adanya perbedaan mutu dedak padi yang dihasilkan dari penggilingan padi menurut Hermanianto et al. (1997) dalam Widowati (2001) disebabkan oleh varietas dan teknik penggilingan. Pengaruh Penggilingan Terhadap Sifat Fisik Dedak Padi Perlakuan Kadar Air Uji sidik ragam dari kelima perlakuan menunjukan adanya pengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap nilai kadar air dedak padi. Dari Tabel 7, diketahui bahwa kadar air terkecil terdapat pada dedak padi P3, P4 dan P5 masing-masing sebesar 12,14%, 12,20% dan 12,40% bila dibandingkan dengan dedak padi perlakuan lainnya (P1 dan P2) yaitu sebesar 12,78% dan 13,35%. Uji sidik ragam
menunjukkan bahwa P3, P4 dan P5 tidak berbeda, sedangkan ketiganya sangat berbeda nyata (p<0.01) dengan P1 dan P2, selain itu, P1 sangat berbeda nyata (p<0.01) dengan P2. Tabel 7. Nilai Rataan Kadar Air (%), Ukuran Partikel (mm), Berat Jenis (BJ), Sudut Tumpukan (ST), Kerapatan Tumpukan (KT) dan Kerapatan Pemadatan Tumpukan (KPT) Dedak Padi Perlakuan Perlakuan
Peubah
P1
P2
P3
P4
P5
KA (%)
12,78±0,30B
13,35±0,37C
12,14±0,13A
12,20±0,23A
12,40±0,28A
UP (mm)
2,21±0,37A
2,68±0,13C
2,57±0,07B
2,35±0,11A
3,22±0,10D
BJ (kg/m3) 3
1215,38±0,07
1212,50±0,08
1294,64±0,09
238,70±13,72
264,94±3,56
253,21±3,70
287,52±17,67C
KPT (kg/m3)
345,47±17,46B
300,01±12,30A
340,59±0,03B
315,49±15,05A
350,99±7,11C
38,13±0,35C
39,10±0,17D
34,11±0,19A
42,92±0,25E
35,28±0,19B
1000,00
1200,00
B
1188±0,09
273,65±7,33
Harga
A
1145,83±0,07
KT (kg/m ) ST (0)
B
1300,00
A
800,00
1200,00
Keterangan : Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang sangat nyata (P<0.01). P1 = dedak padi huller Desa Gebang, P2 = dedak padi huller Desa Gebang Kulon, P3 = dedak padi huller Desa Kalimaro, P4 = dedak padi huller Kali Mekar dan P5 = dedak padi huller Desa Dompyong Wetan.
Huller yang menggunakan empat buah mesin (P2) dalam proses penggilingannya menghasilkan kadar air dedak padi yang paling tinggi dibandingkan dengan huller yang menggunakan 2 atau 3 buah mesin. Tingginya kadar air dedak padi yang dihasilkan oleh huller yang menggunakan empat buah mesin tersebut diperkirakan akibat dari panas mesin yang dihasilkan lebih tinggi yang mempengaruhi tingginya uap air yang dihasilkan selama proses penggilingan yang kemudian uap air tersebut dikeluarkan melalui blower bersamaan dengan pengeluaran dedak padi pada saat polishing. Perbedaan kadar air dedak padi yang dihasilkan juga disebabkan oleh panas yang dihasilkan dari gesekan antara butir beras dan tekanan mesin polisher yang tinggi selama proses pemisahan lapisan dedak dengan beras. Penggunaan tekanan yang tinggi pada ruang penyosohan mengakibatkan timbulnya panas yang tinggi pada butiran beras (Patiwiri, 2006). Ukuran Partikel Hasil uji sidik ragam nilai ukuran partikel menunjukkan bahwa proses penggilingan padi pada huller yang berbeda menghasilkan dedak padi dengan ukuran
partikel yang sangat berbeda (p<0,01) (Tabel 7). P1 dan P4 mempunyai ukuran partikel yang sama, sedangkan berbeda (P<0,01) dengan P2, P3 dan P5. Ukuran partikel terkecil pada dedak padi P1 dan P4 dengan nilai ukuran partikel berturutturut yaitu 2,21 mm dan 2,35 mm, sedangkan P5 merupakan ukuran partikel terbesar yaitu 3,22 (Tabel 5). Nilai ukuran partikel dedak padi perlakuan menurut Tyler (1959) dalam Suryani (2005) termasuk dalam kategori kasar (>1,79 mm – 13,33 mm). Uji keseragaman dedak padi perlakuan menunjukkan bahwa dedak padi yang dihasilkan mempunyai keseragaman kasar karena terdapat bagian yang kasar sebesar 5,33 - 7,86. Ukuran partikel dedak padi yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh proses husking dan proses polishing. Besarnya ukuran partikel dedak padi yang dihasilkan diperkirakan akibat dari proses husking yang kurang sempurna yang mengakibatkan terdapatnya gabah kering giling yang belum terkupas kulitnya yang ikut masuk ke dalam mesin polisher. Gabah kering giling tersebut akan terkupas kulitnya pada saat proses polishing berlangsung sehingga kulit (sekam) yang terkupas akan keluar bersamaan dan tercampur dengan dedak. Proses pengupasan kulit yang kurang sempurna juga dapat diakibatkan oleh perbedaan penyetelan rol pada mesin rubber roll husker. Menurut Patiwiri (2006) kualitas pengupasan bergantung pada beberapa faktor, seperti jenis padi, kualitas padi, kadar air gabah, karakteristik mesin dan penyetelannya (kekerasan karet, kecepatan putaran rol, tekanan rol, lebar rol, jarak rol, jumlah bahan bakar yang dimasukkan, pengaturan saringan). Menurut Widowati (2001) ukuran partikel dedak padi ditentukan oleh proses penyosohan beras. Dedak padi hasil penyosohan pertama ukurannya relatif sama dan kadang-kadang masih tercampur dengan sekam, sedangkan dedak padi hasil penyosohan kedua mempunyai ukuran yang lebih halus, sedangkan menurut Patiwiri (2006) untuk menghasilkan beras pecah kulit secara sempurna dan untuk mencegah sekam masuk dalam proses penyosohan, proses husking harus dilakukan beberapa kali karena selama husking atau proses pemecahan kulit masih ada sebagaian kecil gabah yang belum terkupas. Simanjuntak (1999) menambahkan bahwa perbedaan ukuran partikel dedak padi yang dihasilkan disebabkan oleh proporsi fraksi partikel antara dedak, bekatul, menir dan beras patah berbeda.
Ukuran partikel merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi daya alir suatu bahan yang akan menentukan nilai sudut tumpukan bahan tersebut (Pipel, 1970 dalam Hauhouot-O’Hara et. al., 1999). Khalil (1999b) menambahkan bahwa ukuran partikel berpengaruh terhadap besarnya sudut tumpukan dan daya ambang pakan. Berat Jenis Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan proses penggilingan padi tidak berbeda terhadap berat jenis dedak padi yang dihasilkan (Tabel 7). Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Simanjuntak (1999) bahwa nilai berat jenis dedak padi tidak dipengaruhi oleh jenis penggilingan padi. Hasil ini diduga terjadi karena fraksi penyusun dedak padi yang dihasilkan setelah proses polishing pada semua perlakuan seperti lapisan dedak, menir dan beras patah sama. Menurut Simanjuntak (1999) proses penggilingan padi cenderung untuk mengubah dimensi bentuk dan ukuran partikel menjadi lebih kecil dan seragam, sehingga dapat memperkecil perbedaan berat jenis dedak padi. Wirakartakusumah et. al., (1992) menambahkan bahwa nilai berat jenis bahan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain sifat unsur penyusun bahan, distribusi ukuran partikel dan bentuk serta karakteristik permukaan partikel. Nilai berat jenis bahan berguna dalam proses penyampuran yang akan menentukan homogenitas campuran bahan, selain itu, nilai berat jenis ini dapat mempengaruhi efesiensi penggunaan alat conveyor seperti bucket elevator. Nilai berat jenis yang cenderung seragam dapat menghasilkan campuran bahan dengan tingkat homogenitas yang tinggi. Pada penggunaan mixer tipe horizontal, nilai berat jenis bahan sangat diperhatikan. Bahan yang mempunyai berat jenis yang besar pada saat proses pencampuran akan menumpuk pada bagaian bawah mixer sehingga proses pencampuran tidak merata dan hasil pencampuran tersebut tidak homogeny. Kerapatan Tumpukan Uji sidik ragam menunjukkan bahwa perbedaan proses penggilingan padi berpengaruh sangat nyata terhadap nilai kerapatan tumpukan dedak padi yang dihasilkan (p<0,01). Dedak padi P1 dan P3 mempunyai kerapatan tumpukan yang sama, dan sangat berbeda nyata (p<0,01) dengan nilai kerapatan tumpukan dedak padi P2, P4 dan P5, selain itu hasil sidik ragam antara P2 dan P4 mempunyai nilai
kerapatan tumpukan yang sama. Nilai rataan kerapatan tumpukan terkecil ditunjukkan oleh dedak padi P2 dan P4 yaitu 238,70 kg/m3 dan 253,21 kg/m3, sedangkan nilai rataan kerapatan tumpukan tertinggi ditunjukkan oleh dedak padi P5 yaitu sebesar 287,52 kg/m3 (Tabel 7). Nilai kerapatan tumpukan yang dihasilkan dari penelitian ini berbeda dengan nilai kerapatan tumpukan yang dihasilkan oleh Pfost (1976). Nilai kerapatan tumpukan produk pengolahan padi dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Nilai Kerapatan Tumpukan Produk padi dan hasil pengolahannya. Kerapatan Tumpukan (kg/m3)
Produk Dedak Padi (rice bran)
320 – 336
Rice hulls
320 – 336
Rice, hulled
721 – 785
Rice, grits
673 – 721
Rice, rough
531 – 577 480
Rice, polished Sumber : Pfost (1976)
Perbedaan nilai kerapatan tumpukan dedak padi yang dihasilkan tidak secara langsung diakibatkan oleh proses penggilingan padi, tetapi perbedaan nilai ini disebabkan oleh sifat fisik lain yang sangat dipengaruhi oleh proses penggilingan padi. Menurut Pfost (1976), proses penggilingan atau grinding hanya mengubah dimensi bentuk dan ukuran partikel bahan. Uji regresi menunjukkan bahwa kerapatan tumpukan lebih dipengaruhi oleh ukuran partikel (r = 35,33%) dibandingkan dengan kadar air (r = 31,49%), walaupun nilai keeratan (r) hubungan tersebut kurang dari 50% (Lampiran 11). Kerapatan tumpukan merupakan salah satu sifat fisik yang penting karena data
mengenai
kerapatan
tumpukan
dibutuhkan
untuk
mendesain
sistem
penyimpanan dan penanganan (handling) suatu bahan (Parde et. al., 2003). Lvin (1970) dalam Parde et. al. (2003) menambahkan bahwa teori yang digunakan untuk memprediksi tekanan dan kapasitas pada penyimpanan adalah kerapatan tumpukan. Menurut Nalladurai et. al. (2003) bahwa nilai kerapatan tumpukan dari suatu bijian berguna untuk mendesain silo dan bin penyimpanan, desain mesin pemisah gaya garvitasi dan mesin grading bijian untuk memperbaiki harga.
Kerapatan Pemadatan Tumpukan Uji sidik ragam nilai kerapatan pemadatan tumpukan dari berbagai perlakuan menunjukkan hasil yang berbeda sangat nyata (p<0,01) dengan kisaran nilai sebesar 300,01 kg/m3 sampai 350,99 kg/m3. Nilai kerapatan pemadatan tumpukan dedak padi P5 menurut statistik merupakan nilai kerapatan pemadatan tumpukan tertinggi yaitu 350,99 kg/m3, sedangkan nilai kerapatan pemadatan dedak padi P2 merupakan nilai kerapatan pemadatan terkecil yaitu 300,01 kg/m3 (Tabel 7). Menurut Simanjuntak (1999) bahwa nilai kerapatan pemadatan tumpukan dipengaruhi oleh jenis dan proses kerja penggilingan padi. Nilai kerapatan pemadatan tumpukan bahan mempunyai hubungan yang sangat erat dengan nilai kerapatan tumpukan bahan (Gambar 8). Pada Gambar 8, dapat diketahui bahwa nilai keeratan antara kerapatan tumpukan dengan kerapatan pemadatan tumpukan sebesar r = 84,39%. Hasil ini sesuai dengan pernyataan Simanjuntak (1999) bahwa terdapat korelasi yang sangat erat antara nilai kerapatan tumpukan dengan kerapatan pemadatan tumpukan. Nilai kerapatan pemadatan tumpukan akan meningkat apabila nilai kerapatan tumpukan meningkat. Tingkat pemadatan serta kerapatan bahan menurut Hoffman (1997) sangat menentukan kapasitas dan akurasi pengisian tempat penyimpanan seperti silo, container dan kemasan. Semakin tinggi nilai kerapatan pemadatan tumpukan maka volume ruang yang ditempati menjadi lebih kecil dan sebaliknya.
Gambar 10. Hubungan antara Kerapatan Tumpukan dengan Kerapatan Pemadatan Tumpukan
Sudut Tumpukan Uji sidik ragam proses penggilingan padi terhadap sudut tumpukan dedak padi menunjukkan hasil yang sangat berbeda nyata (p<0,01). Sudut tumpukan terkecil ditunjukkan pada P3 yaitu 34,110, sedangkan sudut tumpukan terbesar ditunjukkan pada P4 yaitu 42,920 (Tabel 7). Perbedaan sudut tumpukan ini diduga karena adanya pengaruh sifat fisik lainnya, seperti halnya nilai kerapatan tumpukan yang tidak dipengaruhi langsung oleh poses penggilingan. Uji regresi menunjukkan bahwa dari keempat sifat fisik lainnya yang berpengaruh terhadap nilai sudut tumpukan adalah kerapatan tumpukan dengan r = 46,89% (Lampiran 8), walaupun nilai tersebut dibawah 50%, tetapi nilai r tersebut merupakan nilai terbesar dibandingkan dengan kadar air (r = 42,01%) dan ukuran partikel (r = 45,18%). Sudut tumpukan menurut Pipel (1965, 1970) dalam Hauhouot-O’Hara et. al. (1999) dapat digunakan sebagai indikator mudah tidaknya flowability suatu bahan. Faktor-faktor yang menyebabkan mudah tidaknya laju aliran tersebut yaitu kadar air bahan, bentuk dan ukuran partikel dan sifat dari komposisi campuran. Berdasarkan Woodcock dan Mason (1987) dalam Fasina dan Sokhansanj (1993) P3 dan P5 merupakan dedak padi yang mempunyai sifat daya alir bahan bersifat mudah mengalir yang ditunjukkan oleh nilai sudut tumpukannya (34,110 dan 35,280) berkisar antara 300 sampai 380, sedangkan P1, P2 dan P4 merupakan dedak padi yang mempunyai sifat daya alir sedang yang ditunjukkan oleh nilai sudut tumpukannya (38,130; 39,100 dan 42,920) berkisar antara 380 sampai 450. Perbedaan nilai sudut tumpukan bahan juga dapat berpengaruh terhadap pengisian dan pengeluaran bahan pada bin.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Proses penggilingan padi jenis huller mempengaruhi karakteristik sifat fisik dedak padi yang dihasilkan. Sifat fisik yang pertama kali berubah adalah ukuran partikel yang akan mempengaruhi sifat fisik lainnya yaitu berat jenis, sudut tumpukan, kerapatan tumpukan dan kerapatan pemadatan tumpukan. Huller yang menggunakan dua buah mesin rubber roll husker dan dua buah mesin polisher (P4) merupakan huller yang menghasilkan sifat fisik dedak padi yang paling baik. Saran Pada penelitian sejenis, perlu diseragamkan terlebih dahulu kondisi mesinmesin yang akan dipakai pada tiap huller.
UCAPAN TERIMA KASIH Alhamdulillahi Rabbil Alamin. Segala puji hanya kepada Allah SWT atas curahan rahmat dan kekuatanNya sehingga penulis dapat menyeleaikan penulisan skripsi ini. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan pengikutnya diakhir zaman. Penulis menyadari selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan beberapa pihak, maka penulis mengucapkan terima kasih yang setinggi-tingginya kepada Ibuku Ir. Lidy Herawati, MS dan Bapak Ir. Abdul Djamil Hasjmy, MS selaku dosen pembimbing skripsi atas segala nasehat, pelajaran, didikan serta arahan yang luar biasa kepada penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi, Dr. Ir. Heri Ahmad Sukria MSc. selaku dosen pembimbing akademik, Ibu Dr. Ir. Yuli Retnani yang telah banyak membimbing, Dr. Ir. Nahrowi Ramli, MSc. yang banyak memotivasi penulis, Ir. Widya Hermana, MS., Prof. Dr. Ir. Toto Toharmat, MSc., Ir. Dwi Margi Suci, dan seluruh guru-guruku yang menjadikan penulis sampai seperti sekarang ini, mudahmudahan apa yang telah diberikan kepada penulis bermanfaat dan menjadi amal yang tidak akan putus, Aamiin. Penulis mengucapkan terima kasih yang setinggi-tingginya kepada ibu dan bapak di rumah yang tak pernah henti-hentinya mendukung dan mendo’akan penulis serta segenap keluarga penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman semua (Arif, Akramuzzain, Edo JER, Yusup B, Suhail B, Subhan Zein, Riko Y, Alfian PD, Zurida P, Joko S, Joko SW, Tefi H). Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada saudaraku di Girma (Munir, A Mawan, Yuda, Mela, Aida, Gigit, AnChe, Fiqi, Wahid dan Anto), Kang Sumarto, Penjaga LSI, anak-anak Cirebon semuannya, rekan-rekan INTP 40, 41, 42, 43 dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini.
Bogor, Juli 2008
Penulis
DAFTAR PUSTAKA Ahmad, U., B. Purwanto dan A. W. Purwandari. 2002. Industry Review : Usaha Jasa Penggilingan Padi. PT. Bank Rakyat Indonesia – Lembaga Manajemen Agribisnis Agroindustri, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Fasina, O. O. and S. Sokhansanj. 1993. Effect of moisture content on bulk handling properties of alfalfa pellets. Canadian Agricultural Engineering 35 (4) : 269273 Florensyah, A. I. 2007. Pengaruh lama penyimpanan ransum komersial ayam broiler starter bentuk crumble terhadap kadar air, aktivitas air, dan sifat fisik. Skripsi. Jurusan Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Hauhouot-O’Hara, M., G. H. Brusewitz and Y. Zou. 1999. Angles of repose of ground marigold petals as a function of particle size, moisture content, and flow enhancer. Applied Engineering in Agriculture 15 (4) : 319-322 Henderson, S. M. and R. L. Perry. 1981. Agricultural Process Engineering. Terjemahan : M. Pratomo. Direktorat Pendidikan Tinggi. Dinas P & K, Jakarta. Hoffman, A. 1997. The flow properties of industry powdes e-mail. Information Hoffman @chem.. Rug. n!. http: /chte 26 chem. Rug. nl/subjects/flowprop.Htnl. [21 Juli 2007] Khalil. 1999a. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap sifat fisik pakan lokal: kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan berat jenis. Media Peternakan [vol. 22]. Khalil, 1999b. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap sifat fisik pakan lokal: sudut tumpukan, daya ambang dan faktor higroskopis. Media Peternakan [vol. 22]. Lakkakula N. R., M. Lima and T. Walker. 2004. Rice bran stabilization and rice bran oil extraction using ohmic heating. Bioresources Technology 92 : 157 – 161. Lepper, S., N. D. G. White and D. S. Jayas. 1997. Bulk characteristics of a hulless and two hulled cultivars of oats. Canadian Agriculture Engineering 39 (2) : 8790. Nalladurai, K., P. Gayatri and K. Alagusundaram. 2003. Effect of variety and moisture content on the engineering properties of paddy and rice. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America 34 (2) : 47-52. Parde, S. R., A. Johal, D. S. Jayas and N. D. G. White. 2003. Physical properties of buckwheat cultivars. Canadian Biosystems Engineering 45 (3) : 19-22
Patiwiri, A. W. 2006. Teknologi Penggilingan Padi. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Pfost, H. B. 1976. Feed Manufacturing Technology. Feed Production Council. American Feed Manufacturers Association, Inc., Virginia. Prambudi, E. 2007. Ada apa dengan dedak. http://www.animal-nutrition-v.html. [2 September 2007] Sayekti, W. B. R. 1999. Karakteristik sifat fisik berbagai varietas jagung (Zea mays l). Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor. Simanjuntak, D. 1999. Pengaruh jenis penggilingan padi terhadap sifat fisik dedak. Skripsi. Jurusan Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Standar Nasional Indonesia. 1996. Dedak padi/bahan baku pakan. Dewan Standardisasi Nasional Indonesia, Jakarta. Steel, R. G. D., dan J. H. Torrie. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistika. Terjemahan : B. Sumantri. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Umum, Jakarta. Suadnyana, I. W. 1998. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap perubahan sifat fisik pakan lokal sumber protein. Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor. Suryani, Y. I. 2005. Pengujian kualitas fisik pellet ransum Broiler Finisher pada taraf penyemprotan air dan lama penyimpanan yang berbeda. Skripsi. Program Studi Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Tempo. 2007. Cirebon aktifkan kembali http://www.tempointeraktif.com. [20 Juni 2007]
lumbung
padi.
Unit Pengembangan Tingkat Daerah Kecamatan Gebang. 2008. Database Pertanian Kecamatan Gebang Van Ruiten, H. L. 1981. Grain Post-Harvest Processing Technology. Pustaka IPB, Bogor. Widowati, S. 2001. Pemanfaatkan hasil samping penggilingan padi dalam menunjang sistem agroindustri di pedesaan. Buletin AgroBio 4 (1) : 33-38 Wirakartakusumah, A., K. Abdullah dan A. M. Syarif. 1992. Sifat Fisik Pangan. Depdikbud. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Sidik Ragam Kadar Air db JK KT SK 4 4,01 1,00 Perlakuan 1 3,20 3,20 3,4,5 vs 1,2 1 0,14 0,14 3,4 vs 5 1 0,01 0,01 3 vs 4 1 0,66 0,66 1 vs 2 15 1,12 0,07 Error 19 5,14 Total Lampiran 2. Hasil Sidik Ragam Ukuran Partikel db JK KT SK 4 2,44 0,61 Perlakuan 1 1,58 1,58 1,3,4 vs 2,5 1 0,23 0,23 1,4 vs 3 1 0,59 0,59 2 vs 5 1 0,04 0,04 1 vs 4 15 0,55 0,04 Error 19 2,99 Total Lampiran 3. Hasil Sidik Ragam Berat Jenis db JK KT SK 4 0,05 0,01 Perlakuan 15 0,09 0,01 Error 19 0,14 Total
F Hitung 13,38 42,71 1,90 0,10 8,82
F0.05 3,06 4,54 4,54 4,54 4,54
F0.01 4,89 8,68 8,68 8,68 8,68
F Hitung 16,64 43,20 6,27 16,05 1,03
F0.05 3,06 4,54 4,54 4,54 4,54
F0.01 4,89 8,68 8,68 8,68 8,68
F Hitung 1,92
F0.05 3,06
F0.01 4,89
F0.05 3,06 4,54 4,54 4,54 4,54
F0.01 4,89 8,68 8,68 8,68 8,68
Lampiran 4. Hasil Sidik Ragam Kerapatan Tumpukan db JK KT F Hitung SK 4 5067,90 1266,97 10,91 Perlakuan 1 3876,57 3876,57 33,39 2,4 vs 1,3,5 1 618,40 618,40 5,33 1,3 vs 5 1 151,85 151,85 1,31 1 vs 3 1 421,08 421,08 3,63 2 vs 4 15 1741,25 116,08 Error 19 6809,15 Total
Lampiran 5. Hasil Sidik Ragam Kerapatan Pemadatan Tumpukan db JK KT F Hitung F0.05 SK 4 3,06 Perlakuan 7602,27 1900,57 11,74 1 4,54 2,4,5 vs 1,3 2090,25 2090,25 12,91 1 4,54 2,4 vs 5 4984,79 4984,79 30,78 1 4,54 2 vs 4 479,73 479,73 2,96 1 4,54 3 vs 1 47,50 47,50 0,29 15 Error 2429,06 161,94 19 Total 10031,33
ST (0)
Lampiran 6. Hasil Sidik Ragam Sudut Tumpukan db JK KT F Hitung SK 4 Perlakuan 191,56 47,89 832,72 1 3,5 vs 1,2,4 137,50 137,50 2390,80 1 1,2 vs 4 49,48 49,48 860,35 1 1 vs 2 1,88 1,88 32,72 1 3 vs 5 2,70 2,70 47,00 15 Error 0,86 0,06 19 Total 192,42
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
F0.05 3,06 4,54 4,54 4,54 4,54
F0.01 4,89 8,68 8,68 8,68 8,68
F0.01 4,89 8,68 8,68 8,68 8,68
y = 1,671x + 17,243 R2 = 0,1765 r = 42,02%
10
11
12
13
14
KA (%)
Lampiran 7. Grafik hubungan antara Kadar Air dengan Sudut Tumpukan
50
ST (0)
40 30 y = -0,0788x + 58,64 R2 = 0,22 r = 46,89%
20 10 0 200
250
300
350
KT (kg/m3)
Lampiran 8. Grafik hubungan antara Kerapatan Tumpukan dengan Sudut Tumpukan
50
ST (0)
40 30 y = -3,6243x + 47,343 R2 = 0,2042 r = 45,19%
20 10 0 1
1.5
2
2.5
3
3.5
UP (mm)
Lampiran 9. Grafik hubungan antara Ukuran Partikel dengan Sudut Tumpukan
Lampiran 10. Grafik hubungan antara Kadar Air dengan Kerapatan Tumpukan
Lampiran 11. Grafik hubungan antara Ukuran Partikel dengan Kerapatan Tumpukan
350 300 KT (kg/m3)
250 200 y = 0,0295x + 226,68 R2 = 0,0428 r = 20,68%
150 100 50 0 1000
1200
1400
1600
1800
BJ (kg/m3)
Lampiran 12. Grafik hubungan antara Berat Jenis dengan Kerapatan Tumpukan
Lampiran 13. Gambar Mesin Husker Tipe Rubber Roll Husker
Lampiran 14. Gambar Mesin Polisher Tipe Jet
