Uji Variasi Ukuran Lubang Saringan Pada Alat Penggiling Tulang Sapi Kering
TINJAUAN PUSTAKA
Tulang
Tulang merupakan jaringan ikat yang terdiri dari sel, serat dan bahan
pengisi. Bahan pengisi pada tulang terdiri dari protein dan garam-garam mineral.
Garam-garam mineral yang paling banyak terdapat pada tulang adalah kalsium
fospat 58,3 %, kalsium karbonat 1 %, magnesium fospat 2,1 % dan kalsium
florida 1,9 %, sisanya sebanyak 30,6 % protein (Ward dan Court, 1977).
Hidroksiapatit merupakan faktor yang menentukan kekuatan tulang. Dari
komposisi unsur kalsium yang ada pada tubuh, maka sebanyak 99% ion Ca2+
terdapat pada tulang. Komponen tulang selalu berada dalam kondisi dynamic
equilibrium atau lebih dikenal dengan istilah peristiwa tukar ganti. Proses
pembentukan tulang melibatkan proses osteoklas dan osteoblas. Osteoklas adalah
proses reabsorbsi tulang atau yang lazim disebut sebagai demineralisasi.
Sedangkan osteoblas merupakan proses sintesis matriks baru (Said, 2014).
Tulang merupakan jaringan yang dinamis yang secara kontinyu dapat
diperbaharui dan di direkonstruksi. Tulang sapi mengandung kurang lebih 50
persen air dan 50 persen sumsum merah dan kuning. Sumsum tulang mengandung
96 persen lemak. Tulang yang telah mengalami penghilangan lemak (degreasing)
terdiri dari bahan organik dan anorganik dengan perbandingan 1:2. Persenyawaan
bahan organik dalam tulang disebut yang apabila dididihkan atau di ekstraksi akan
menghasilkan gelatin (Septimus, 1961).
4
Universitas Sumatera Utara
5
Tepung Tulang
Tepung tulang selain dijadikan sebagai sumber mineral juga mengandung
asam amino dan protein. Kalsium dan fosfor sangat diperlukan oleh hewan karena
memiliki peranan dalam pembentukan tulang dan kegiatan metabolism tubuh.
Fungsi mineral bagi hewan ternak antara lain:
1. Menjaga keseimbangan asam basah dalam cairan tubuh
2. Sebagai zat pembentuk kerangka tubuh
3. Sebagai bagian aktif dalam struktur protein
4. Sebagai bagian dari asam amino
5. Sebagai bagian penting dalam tekanan osmotik sel
6. Pendukung aktivitas enzim
7. Membantu mekanisme transportasi dalam tubuh
(Murtidjo, 2001).
Tabel 1. SNI Tepung Tulang
Karakteristik
Mutu I (%)
Kadar air (maks)
8
Kadar lemak
3
Kadar kalsium (min)
20
Kadar fospat (P2O5) (min)
20
Kadar fosfor (P) (min)
8
Kehalusan saringan 25 (min)
90
Kadar pasir/silika (maks)
1
Sumber: Standar Nasional Indonesia (1992).
Syarat
Mutu II (%)
8
6
30
20
8
90
1
Pengeringan
Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang sudah
lama dikenal. Tujuan dari proses pengeringan adalah menurunkan kadar air bahan
sehingga menjadi lebih awet, mengecilkan volume bahan sehingga memudahkan
dan menghemat biaya pengangkutan, pengemasan dan penyimpanan. Namun ada
Universitas Sumatera Utara
6
kerugian yang ditimbulkan selama pengeringan yaitu terjadinya perubahan sifat
fisik dan sifat kimiawi bahan serta terjadinya penurunan mutu bahan. Pada
pengeringan buatan atau mekanis; suhu, kelembaban nisbi udara serta kecepatan
pengeringan dapat diatur dan diawasi. Kecepatan pengeringan lempengan bahan
basah
yang
tipis
akan
berbanding
terbalik
dengan
kuadrat
tebalnya
(Rachmawan, 2001).
Secara garis besar, pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
pengeringan secara alami (natural drying) dan pengeringan buatan (artificial
drying). Pengeringan alami dapat dilakukan dengan cara menjemur dibawah sinar
matahari (sun drying). Sedangkan pengeringan secara buatan dilakukan dengan
menggunakan alat pengering. Semakin lama kontak antara udara panas dengan
bahan maka semakin cepat pengeringan berlangsung (Taib, dkk, 1988).
Pengeringan yang baik memerlukan panas yang seragam dan laju
pengeringannya tidak terlalu cepat, agar tidak terjadi keretakan dan kadar airnya
seragam. Syarat ini sukar dipenuhi dengan penjemuran langsung dengan matahari,
karena intensitas panas matahari sulit di kendalikan. Untuk itu sangat diperlukan
alat pengering buatan yang murah harganya dan rendah biaya operasinya
(Soetoyo dan Syafaruddin, 1981).
Penggilingan
Penggilingan bertujuan untuk menggerus atau menghancurkan bahan hasil
pertanian supaya ukurannya menjadi lebih kecil dibanding ukuran semula,
sehingga memudahkan penggunaan dan pengolahan sesuai dengan yang
diinginkan. Selain itu, penggilingan juga bertujuan menghaluskan dan
Universitas Sumatera Utara
7
mengecilkan bentuk hasil yang berguna untuk memperbaiki daya cerna, kelezatan,
daya campur, daya simpan, dan dapat menghilangkan benda asing yang terdapat
dalam bahan, serta kemungkinan bahan yang terbuang menjadi lebih kecil.
Pengecilan ukuran secara tradisional dilakukan dengan cara menumbuk bahan
yang diletakkan dalam lumpang menggunakan lesung yang terbuat dari batu
maupun kayu. Penggilingan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan alat
maupun mesin yang digerakkan oleh motor bakar, motor listrik, maupun tenaga
manusia (Pratomo dan Irwanto, 1983).
Terdapat dua cara yang dapat digunakan dalam proses penggilingan yakni
cara basah dan cara kering. Penggilingan cara basah merupakan penggilingan
yang melibatkan perlakuan fisio-kimia dan mekanik untuk memisahkan fraksifraksi yang diinginkan sedangkan penggilingan kering merupakan proses yang
menyebabkan perlakuan fisik dan mekanik untuk membebaskan komponenkomponen dari sifat aslinya (Sari, 2015).
Jenis-jenis mesin giling yang ada sampai saat ini untuk memperkecil
bentuk dan ukuran bahan baku pakan ternak adalah hammer mill, burr mill, roller
mill, dan combination mill.
a.
Hammer Mill
Hammer mill merupakan salah satu alat penghancur biji-bijian dan hijauan
pakan. Pemakaian hammer mill biasa pada peternakan komersial maupun
peternakan tradisional. Dinamakan hammer mill karena mempunyai alat
utama untuk menggiling berupa palu (hammer). Prinsip kerja mesin tersebut
adalah bahan dipukul memakai palu, kemudian disaring sesuai ukuran yang
dikehendaki. Bagian-bagian hammer mill yaitu hopper, dust collector
Universitas Sumatera Utara
8
(pengumpul debu), palu, magnet, die (lubang saringan), exhaust fan (kipas
pembuangan), lubang pengeluaran, dan slope.
b.
Burr Mill
Sebutan lain untuk burr mill adalah attration mill (mesin dengan alat
penggerus), plate mill (mesin dengan kerja lempengan), atau disc mill (mesin
dengan kerja piringan). Komponen utama mesin giling tersebut terdiri atas
hopper (tempat pemasukan bahan), plate atau disc (pelat atau lempengan
untuk mengecilkan ukuran partikel bahan), dan tempat pengeluaran produk.
Cara kerja burr mill yaitu bahan masuk melalui loading (hopper). Kedua
pelat berputar dan saling bergesekan sehingga memecah bahan. Bahan
kemudian keluar melalui tempat pengeluaran. Proses kerja yang terjadi
selama burr mill bekerja terdiri atas cutting, crushing, dan shearing.
c.
Roller Mill
Roller mill digunakan dalam pengolahan pakan untuk crimping atau
menghancurkan biji-bijian. Roller mill ganda terdiri atas dua gulungan
berputar dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Roll
biasanya bergelombang atau bergerigi. Sebelum bahan dimasukkan ke dalam
hopper, mesin harus dihidupkan terlebih dahulu. Bahan akan digiling hingga
halus dengan gerak gesek dua rol. Setelah menjadi halus, bahan keluar
melalui tempat pengeluaran. Selama bekerja, roller mill melangsungkan
proses grinding, reducing, rolling, crushing, cracking, crimping, crumbling,
flacking, steaming, shearing, dan cutting.
Universitas Sumatera Utara
9
d.
Combination Mill
Combination
mill
mengkombinasikan
kerja
beberapa
mesin
giling.
Contohnya kombinasi crusher mill-hammer mill, crusher mill-burr mill,
crusher mill-roller mill, dan hammer mill-roller mill.
(Retnani, 2011).
Pengayakan
Pengayakan sendiri adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan
dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat
dipisahkan antara partikel lolos ayakan (butiran halus) dan yang tertinggal
diayakan (butiran kasar) ukuran butiran tertentu, yang masih bisa melintasi ayakan
dinyatakan sebagai butiran batas. Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat
kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai
(artinya tanpa sisa ayakan). Dengan demikian ada batasan maksimal dari ukuran
partikel (Voight, 1971).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran
tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu
dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau
dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang dibawah ukuran atau yang
kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang
diatas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus.
Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (McCabe, dkk, 1999).
Universitas Sumatera Utara
10
Setiap ukuran partikel biasanya disebut polidispersi, karenanya perlu
untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tapi juga berapa banyak
partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sempel. Jadi kita perlu suatu
perkiraan ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap
ukuran partikel, dari sini kita bisa menhgitung ukuran pertikel rata-rata untuk
sampel tersebut (Mochtar, 1990).
Sieve shaker adalah sebuah ayakan terbuat dari kawat, plastik, benang,
logam, atau pelat logam berlubang. Logam yang biasa digunakan adalah baja dan
baja tahan karat. Ukuran ayakan dinyatakan dengan mesh, yaitu banyaknya lubang
dalam setiap inci persegi. Kisaran ukuran mesh standar adalah mulai dari 4 mesh
sampai dengan 400 mesh. Pemisahan ukuran dalam kisaran 4 mesh dan 48 mesh
disebut ayakan halus fine screening, sedangkan yang lebih kecil lagi disebut
ultrafine. Perhitungan persentase produk yang lolos saringan dilakukan dengan
rumus:
Produk lolos saringan =
jumlah produk lolos saringan
jumlah produk yang diayak
× 100% ...............(1)
Saringan bertingkat dengan nilai mesh sama akan memperbaiki kualitas dan
keseragaman hasil, sedangkan saringan bertingkat dengan nilai mesh berbeda
akan menghasilkan beberapa produk dengan keseragaman berbeda. Sieve shaker
biasanya digunakan pada bidang farmasi sebagai pengayak obat dalam bentuk
bubuk (Khodijah, dkk, 2014).
Motor Bakar
Mesin bensin dikategorikan sebagai mesin kalor yang dimaksud dengan
mesin kalor di sini adalah mesin yang menggunakan sumber energi termal untuk
Universitas Sumatera Utara
11
menghasilkan kerja mekanik, atau mesin yang dapat merubah energi termal
menjadi kerja mekanik. Selanjutnya, jika ditinjau dari cara memperoleh sumber
energi termal, jenis mesin kalor dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu mesin
pembakaran luar (external combustion engine) dan mesin pembakaran dalam
(internal combustion engine) yang dimaksud dengan mesin pembakaran luar
adalah mesin di mana proses pembakaran terjadi di luar mesin, energi termal dari
hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui beberapa dinding
pemisah. Contohnya adalah mesin uap. Sedangkan yang dimaksud dengan mesin
pembakaran dalam adalah mesin dimana proses pembakaran berlangsung di dalam
mesin itu sendiri, sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi
sebagai fluida kerja (Siregar, 2009).
Motor bakar adalah jenis motor kalor yang termasuk mesin pembakaran
dalam (Internal Combustion Engine). Internal Combustion Engine adalah mesin
kalor yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi kerja mekanis, yaitu
dalam bentuk putaran poros. Energi kimia bahan bakar pertama diubah menjadi
energi panas melalui proses pembakaran atau oksidasi dengan udara dalam mesin,
energi panas ini meningkatkan temperatur dan tekanan gas pada ruang bakar
( Wijaya, 2013).
Puli
Puli (pulley) sabuk dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak
banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan
aluminium. Puli sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di
atas 35 m/det). Pada sabuk terbuka, puli sabuk yang digerakkan harus cembung.
Sabuk selalu mencari titik tertinggi pada puli, sehingga ketidaktelitian kecil yang
Universitas Sumatera Utara
12
mungkin ada ketika memasang, dapat diatasi secara dini dengan membuat puli
yang digerakkan sedikit cembung. Roda transmisi beralur untuk sabuk V dibuat
dari besi tuang, baja tuang, atau baja cetak (Stolk dan Kros, 1981).
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan disekeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang
sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian
dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena
pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada
tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulang sabuk V
dibandingkan dengan sabuk rata. Transmisi sabuk V hanya dapat menghubungkan
poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan
transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tak bersuara.
Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk V
yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan Suga, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin menerusakan tenaga bersama-sama dengan putaran utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal-hal yang perlu diperhatikan
di dalam merencanakan sebuah poros adalah kekuatan poros, kekakuan poros,
putaran kritis, dan korosi. Secara umum, untuk poros dengan diameter 3-3,5 inci,
digunakan bahan yang dibuat dengan pengerjaan dingin, yaitu baja karbon. Dan
bila yang dibutuhkan untuk mampu menahan beban kejut, kekerasan, dan
Universitas Sumatera Utara
13
tegangan yang besar, maka dipakai bahan baja paduan yang biasa dikenal sebagai
bahan komersial (Achmad, 2006).
Bantalan
Tempat sebuah poros ditumpu, dinamakan tap poros atau leher poros,
elemen yang menumpu dinamakan bantalan. Bantalan ini dapat dipasang di dalam
mesin di mana poros termasuk atau dalam suatu elemen terpisah yang
difondasikan yang dinamakan blok bantalan, blok atau dengan singkat bantalan.
Dalam bantalan umumnya bekerja gaya-reaksi. Apabila gaya reaksi ini jauh lebih
banyak mengarah tegak lurus pada garis sumbu poros, bantalan dinamakan
bantalan radial. Kalau gaya reaksi itu jauh lebih banyak mengarah sepanjang garis
sumbu, namanya ialah bantalan aksial (Stolk dan Kros, 1981).
Saringan
Mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inci persegi (square
inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan
merupakan besar material yang diayak. Proses pengayakan pada pembuatan
tepung sangat penting, karena menentukan ukuran partikel tepung yang
dihasilkan. Pengayakan merupakan suatu metode pemisahan berbagai campuran
partikel padat sehingga didapat ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari
kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat
pengayakan (Ailani, 2014).
Semakin kecil ukuran mesh yang digunakan maka persentase bahan yang
lolos ayakan akan semakin maksimum. Hal ini dipengaruhi oleh besar diameter
lubang atau pori pengeluaran pada ayakan yang digunakan. Dampak dari
Universitas Sumatera Utara
14
penggunaan setiap ukuran mesh pada alat penggiling akan mempengaruhi tekstur,
aroma, rasa dan warna. Hal ini disebabkan pada saat penggilingan adanya gaya
gesekan oleh bahan terhadap alat, serta lamanya penggilingan juga akan
berpengaruh terhadap penggilingan (Panggabean, dkk, 2013).
Analisis Korelasi
Analisis korelasi adalah metode statistika yang digunakan untuk
menentukan kuatnya atau derajat hubungan linier antara dua variabel atau lebih.
Semakin nyata hubungan linier (garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi
derajat hubungan garis lurus antara kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk
derajat hubungan garis lurus ini dinamakan koefisien korelasi. Korelasi
dilambangkan dengan r dengan ketentuan nilai r tidak lebih dari harga (-1 ≤ r ≤ 1).
Apabila nilai r = -1 artinya korelasi negatif sempurna, r = 0 artinya tidak ada
korelasi, dan r = 1 artinya korelasinya sangat kuat.
Tabel 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r
Interval Koefisien
Tingkat Hubungan
0,800 – 1,000
Sangat Kuat
0,600 – 0,799
Kuat
0,400 – 0,599
Cukup Kuat
0,200 – 0,399
Lemah
0,000 – 0,199
Sangat Lemah
(Muinah, 2011).
Universitas Sumatera Utara
Tulang
Tulang merupakan jaringan ikat yang terdiri dari sel, serat dan bahan
pengisi. Bahan pengisi pada tulang terdiri dari protein dan garam-garam mineral.
Garam-garam mineral yang paling banyak terdapat pada tulang adalah kalsium
fospat 58,3 %, kalsium karbonat 1 %, magnesium fospat 2,1 % dan kalsium
florida 1,9 %, sisanya sebanyak 30,6 % protein (Ward dan Court, 1977).
Hidroksiapatit merupakan faktor yang menentukan kekuatan tulang. Dari
komposisi unsur kalsium yang ada pada tubuh, maka sebanyak 99% ion Ca2+
terdapat pada tulang. Komponen tulang selalu berada dalam kondisi dynamic
equilibrium atau lebih dikenal dengan istilah peristiwa tukar ganti. Proses
pembentukan tulang melibatkan proses osteoklas dan osteoblas. Osteoklas adalah
proses reabsorbsi tulang atau yang lazim disebut sebagai demineralisasi.
Sedangkan osteoblas merupakan proses sintesis matriks baru (Said, 2014).
Tulang merupakan jaringan yang dinamis yang secara kontinyu dapat
diperbaharui dan di direkonstruksi. Tulang sapi mengandung kurang lebih 50
persen air dan 50 persen sumsum merah dan kuning. Sumsum tulang mengandung
96 persen lemak. Tulang yang telah mengalami penghilangan lemak (degreasing)
terdiri dari bahan organik dan anorganik dengan perbandingan 1:2. Persenyawaan
bahan organik dalam tulang disebut yang apabila dididihkan atau di ekstraksi akan
menghasilkan gelatin (Septimus, 1961).
4
Universitas Sumatera Utara
5
Tepung Tulang
Tepung tulang selain dijadikan sebagai sumber mineral juga mengandung
asam amino dan protein. Kalsium dan fosfor sangat diperlukan oleh hewan karena
memiliki peranan dalam pembentukan tulang dan kegiatan metabolism tubuh.
Fungsi mineral bagi hewan ternak antara lain:
1. Menjaga keseimbangan asam basah dalam cairan tubuh
2. Sebagai zat pembentuk kerangka tubuh
3. Sebagai bagian aktif dalam struktur protein
4. Sebagai bagian dari asam amino
5. Sebagai bagian penting dalam tekanan osmotik sel
6. Pendukung aktivitas enzim
7. Membantu mekanisme transportasi dalam tubuh
(Murtidjo, 2001).
Tabel 1. SNI Tepung Tulang
Karakteristik
Mutu I (%)
Kadar air (maks)
8
Kadar lemak
3
Kadar kalsium (min)
20
Kadar fospat (P2O5) (min)
20
Kadar fosfor (P) (min)
8
Kehalusan saringan 25 (min)
90
Kadar pasir/silika (maks)
1
Sumber: Standar Nasional Indonesia (1992).
Syarat
Mutu II (%)
8
6
30
20
8
90
1
Pengeringan
Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang sudah
lama dikenal. Tujuan dari proses pengeringan adalah menurunkan kadar air bahan
sehingga menjadi lebih awet, mengecilkan volume bahan sehingga memudahkan
dan menghemat biaya pengangkutan, pengemasan dan penyimpanan. Namun ada
Universitas Sumatera Utara
6
kerugian yang ditimbulkan selama pengeringan yaitu terjadinya perubahan sifat
fisik dan sifat kimiawi bahan serta terjadinya penurunan mutu bahan. Pada
pengeringan buatan atau mekanis; suhu, kelembaban nisbi udara serta kecepatan
pengeringan dapat diatur dan diawasi. Kecepatan pengeringan lempengan bahan
basah
yang
tipis
akan
berbanding
terbalik
dengan
kuadrat
tebalnya
(Rachmawan, 2001).
Secara garis besar, pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
pengeringan secara alami (natural drying) dan pengeringan buatan (artificial
drying). Pengeringan alami dapat dilakukan dengan cara menjemur dibawah sinar
matahari (sun drying). Sedangkan pengeringan secara buatan dilakukan dengan
menggunakan alat pengering. Semakin lama kontak antara udara panas dengan
bahan maka semakin cepat pengeringan berlangsung (Taib, dkk, 1988).
Pengeringan yang baik memerlukan panas yang seragam dan laju
pengeringannya tidak terlalu cepat, agar tidak terjadi keretakan dan kadar airnya
seragam. Syarat ini sukar dipenuhi dengan penjemuran langsung dengan matahari,
karena intensitas panas matahari sulit di kendalikan. Untuk itu sangat diperlukan
alat pengering buatan yang murah harganya dan rendah biaya operasinya
(Soetoyo dan Syafaruddin, 1981).
Penggilingan
Penggilingan bertujuan untuk menggerus atau menghancurkan bahan hasil
pertanian supaya ukurannya menjadi lebih kecil dibanding ukuran semula,
sehingga memudahkan penggunaan dan pengolahan sesuai dengan yang
diinginkan. Selain itu, penggilingan juga bertujuan menghaluskan dan
Universitas Sumatera Utara
7
mengecilkan bentuk hasil yang berguna untuk memperbaiki daya cerna, kelezatan,
daya campur, daya simpan, dan dapat menghilangkan benda asing yang terdapat
dalam bahan, serta kemungkinan bahan yang terbuang menjadi lebih kecil.
Pengecilan ukuran secara tradisional dilakukan dengan cara menumbuk bahan
yang diletakkan dalam lumpang menggunakan lesung yang terbuat dari batu
maupun kayu. Penggilingan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan alat
maupun mesin yang digerakkan oleh motor bakar, motor listrik, maupun tenaga
manusia (Pratomo dan Irwanto, 1983).
Terdapat dua cara yang dapat digunakan dalam proses penggilingan yakni
cara basah dan cara kering. Penggilingan cara basah merupakan penggilingan
yang melibatkan perlakuan fisio-kimia dan mekanik untuk memisahkan fraksifraksi yang diinginkan sedangkan penggilingan kering merupakan proses yang
menyebabkan perlakuan fisik dan mekanik untuk membebaskan komponenkomponen dari sifat aslinya (Sari, 2015).
Jenis-jenis mesin giling yang ada sampai saat ini untuk memperkecil
bentuk dan ukuran bahan baku pakan ternak adalah hammer mill, burr mill, roller
mill, dan combination mill.
a.
Hammer Mill
Hammer mill merupakan salah satu alat penghancur biji-bijian dan hijauan
pakan. Pemakaian hammer mill biasa pada peternakan komersial maupun
peternakan tradisional. Dinamakan hammer mill karena mempunyai alat
utama untuk menggiling berupa palu (hammer). Prinsip kerja mesin tersebut
adalah bahan dipukul memakai palu, kemudian disaring sesuai ukuran yang
dikehendaki. Bagian-bagian hammer mill yaitu hopper, dust collector
Universitas Sumatera Utara
8
(pengumpul debu), palu, magnet, die (lubang saringan), exhaust fan (kipas
pembuangan), lubang pengeluaran, dan slope.
b.
Burr Mill
Sebutan lain untuk burr mill adalah attration mill (mesin dengan alat
penggerus), plate mill (mesin dengan kerja lempengan), atau disc mill (mesin
dengan kerja piringan). Komponen utama mesin giling tersebut terdiri atas
hopper (tempat pemasukan bahan), plate atau disc (pelat atau lempengan
untuk mengecilkan ukuran partikel bahan), dan tempat pengeluaran produk.
Cara kerja burr mill yaitu bahan masuk melalui loading (hopper). Kedua
pelat berputar dan saling bergesekan sehingga memecah bahan. Bahan
kemudian keluar melalui tempat pengeluaran. Proses kerja yang terjadi
selama burr mill bekerja terdiri atas cutting, crushing, dan shearing.
c.
Roller Mill
Roller mill digunakan dalam pengolahan pakan untuk crimping atau
menghancurkan biji-bijian. Roller mill ganda terdiri atas dua gulungan
berputar dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Roll
biasanya bergelombang atau bergerigi. Sebelum bahan dimasukkan ke dalam
hopper, mesin harus dihidupkan terlebih dahulu. Bahan akan digiling hingga
halus dengan gerak gesek dua rol. Setelah menjadi halus, bahan keluar
melalui tempat pengeluaran. Selama bekerja, roller mill melangsungkan
proses grinding, reducing, rolling, crushing, cracking, crimping, crumbling,
flacking, steaming, shearing, dan cutting.
Universitas Sumatera Utara
9
d.
Combination Mill
Combination
mill
mengkombinasikan
kerja
beberapa
mesin
giling.
Contohnya kombinasi crusher mill-hammer mill, crusher mill-burr mill,
crusher mill-roller mill, dan hammer mill-roller mill.
(Retnani, 2011).
Pengayakan
Pengayakan sendiri adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan
dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat
dipisahkan antara partikel lolos ayakan (butiran halus) dan yang tertinggal
diayakan (butiran kasar) ukuran butiran tertentu, yang masih bisa melintasi ayakan
dinyatakan sebagai butiran batas. Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat
kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai
(artinya tanpa sisa ayakan). Dengan demikian ada batasan maksimal dari ukuran
partikel (Voight, 1971).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran
tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu
dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau
dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang dibawah ukuran atau yang
kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang
diatas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus.
Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (McCabe, dkk, 1999).
Universitas Sumatera Utara
10
Setiap ukuran partikel biasanya disebut polidispersi, karenanya perlu
untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tapi juga berapa banyak
partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sempel. Jadi kita perlu suatu
perkiraan ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap
ukuran partikel, dari sini kita bisa menhgitung ukuran pertikel rata-rata untuk
sampel tersebut (Mochtar, 1990).
Sieve shaker adalah sebuah ayakan terbuat dari kawat, plastik, benang,
logam, atau pelat logam berlubang. Logam yang biasa digunakan adalah baja dan
baja tahan karat. Ukuran ayakan dinyatakan dengan mesh, yaitu banyaknya lubang
dalam setiap inci persegi. Kisaran ukuran mesh standar adalah mulai dari 4 mesh
sampai dengan 400 mesh. Pemisahan ukuran dalam kisaran 4 mesh dan 48 mesh
disebut ayakan halus fine screening, sedangkan yang lebih kecil lagi disebut
ultrafine. Perhitungan persentase produk yang lolos saringan dilakukan dengan
rumus:
Produk lolos saringan =
jumlah produk lolos saringan
jumlah produk yang diayak
× 100% ...............(1)
Saringan bertingkat dengan nilai mesh sama akan memperbaiki kualitas dan
keseragaman hasil, sedangkan saringan bertingkat dengan nilai mesh berbeda
akan menghasilkan beberapa produk dengan keseragaman berbeda. Sieve shaker
biasanya digunakan pada bidang farmasi sebagai pengayak obat dalam bentuk
bubuk (Khodijah, dkk, 2014).
Motor Bakar
Mesin bensin dikategorikan sebagai mesin kalor yang dimaksud dengan
mesin kalor di sini adalah mesin yang menggunakan sumber energi termal untuk
Universitas Sumatera Utara
11
menghasilkan kerja mekanik, atau mesin yang dapat merubah energi termal
menjadi kerja mekanik. Selanjutnya, jika ditinjau dari cara memperoleh sumber
energi termal, jenis mesin kalor dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu mesin
pembakaran luar (external combustion engine) dan mesin pembakaran dalam
(internal combustion engine) yang dimaksud dengan mesin pembakaran luar
adalah mesin di mana proses pembakaran terjadi di luar mesin, energi termal dari
hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui beberapa dinding
pemisah. Contohnya adalah mesin uap. Sedangkan yang dimaksud dengan mesin
pembakaran dalam adalah mesin dimana proses pembakaran berlangsung di dalam
mesin itu sendiri, sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi
sebagai fluida kerja (Siregar, 2009).
Motor bakar adalah jenis motor kalor yang termasuk mesin pembakaran
dalam (Internal Combustion Engine). Internal Combustion Engine adalah mesin
kalor yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi kerja mekanis, yaitu
dalam bentuk putaran poros. Energi kimia bahan bakar pertama diubah menjadi
energi panas melalui proses pembakaran atau oksidasi dengan udara dalam mesin,
energi panas ini meningkatkan temperatur dan tekanan gas pada ruang bakar
( Wijaya, 2013).
Puli
Puli (pulley) sabuk dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak
banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan
aluminium. Puli sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di
atas 35 m/det). Pada sabuk terbuka, puli sabuk yang digerakkan harus cembung.
Sabuk selalu mencari titik tertinggi pada puli, sehingga ketidaktelitian kecil yang
Universitas Sumatera Utara
12
mungkin ada ketika memasang, dapat diatasi secara dini dengan membuat puli
yang digerakkan sedikit cembung. Roda transmisi beralur untuk sabuk V dibuat
dari besi tuang, baja tuang, atau baja cetak (Stolk dan Kros, 1981).
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan disekeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang
sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian
dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena
pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada
tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulang sabuk V
dibandingkan dengan sabuk rata. Transmisi sabuk V hanya dapat menghubungkan
poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan
transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tak bersuara.
Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk V
yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan Suga, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin menerusakan tenaga bersama-sama dengan putaran utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal-hal yang perlu diperhatikan
di dalam merencanakan sebuah poros adalah kekuatan poros, kekakuan poros,
putaran kritis, dan korosi. Secara umum, untuk poros dengan diameter 3-3,5 inci,
digunakan bahan yang dibuat dengan pengerjaan dingin, yaitu baja karbon. Dan
bila yang dibutuhkan untuk mampu menahan beban kejut, kekerasan, dan
Universitas Sumatera Utara
13
tegangan yang besar, maka dipakai bahan baja paduan yang biasa dikenal sebagai
bahan komersial (Achmad, 2006).
Bantalan
Tempat sebuah poros ditumpu, dinamakan tap poros atau leher poros,
elemen yang menumpu dinamakan bantalan. Bantalan ini dapat dipasang di dalam
mesin di mana poros termasuk atau dalam suatu elemen terpisah yang
difondasikan yang dinamakan blok bantalan, blok atau dengan singkat bantalan.
Dalam bantalan umumnya bekerja gaya-reaksi. Apabila gaya reaksi ini jauh lebih
banyak mengarah tegak lurus pada garis sumbu poros, bantalan dinamakan
bantalan radial. Kalau gaya reaksi itu jauh lebih banyak mengarah sepanjang garis
sumbu, namanya ialah bantalan aksial (Stolk dan Kros, 1981).
Saringan
Mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inci persegi (square
inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan
merupakan besar material yang diayak. Proses pengayakan pada pembuatan
tepung sangat penting, karena menentukan ukuran partikel tepung yang
dihasilkan. Pengayakan merupakan suatu metode pemisahan berbagai campuran
partikel padat sehingga didapat ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari
kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat
pengayakan (Ailani, 2014).
Semakin kecil ukuran mesh yang digunakan maka persentase bahan yang
lolos ayakan akan semakin maksimum. Hal ini dipengaruhi oleh besar diameter
lubang atau pori pengeluaran pada ayakan yang digunakan. Dampak dari
Universitas Sumatera Utara
14
penggunaan setiap ukuran mesh pada alat penggiling akan mempengaruhi tekstur,
aroma, rasa dan warna. Hal ini disebabkan pada saat penggilingan adanya gaya
gesekan oleh bahan terhadap alat, serta lamanya penggilingan juga akan
berpengaruh terhadap penggilingan (Panggabean, dkk, 2013).
Analisis Korelasi
Analisis korelasi adalah metode statistika yang digunakan untuk
menentukan kuatnya atau derajat hubungan linier antara dua variabel atau lebih.
Semakin nyata hubungan linier (garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi
derajat hubungan garis lurus antara kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk
derajat hubungan garis lurus ini dinamakan koefisien korelasi. Korelasi
dilambangkan dengan r dengan ketentuan nilai r tidak lebih dari harga (-1 ≤ r ≤ 1).
Apabila nilai r = -1 artinya korelasi negatif sempurna, r = 0 artinya tidak ada
korelasi, dan r = 1 artinya korelasinya sangat kuat.
Tabel 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r
Interval Koefisien
Tingkat Hubungan
0,800 – 1,000
Sangat Kuat
0,600 – 0,799
Kuat
0,400 – 0,599
Cukup Kuat
0,200 – 0,399
Lemah
0,000 – 0,199
Sangat Lemah
(Muinah, 2011).
Universitas Sumatera Utara