Laporan Praktikum Acara 3-1.docx

LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI ACARA III PENENTUAN FINENESS MODULUS DAN UNIFORMITY INDEX

DISUSUN OLEH: NAMA

: DESTIA CATUR RINI

NIM

: 17/410496/TP/11782

GOL

: KAMIS C

CO ASS

: RIZKY RICO

LABORATORIUM TEKNIK PANGAN DAN PASCAPANEN DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2019

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Indonesia adalah negara yang terletak di daerah tropis yang kaya akan tanaman penghasil karbohidrat. Pada umumnya karbohidrat tersebut diperoleh dari bijibijian seperti beras, gandum, jagung, sorgum dan semacamnya. Tepung beras banyak digunakan untuk bahan makanan, pakan, kosmetik, dan bahan baku industri kimia. Kualitas tepung biasanya ditentukan oleh ukuran butiran (granula pati) dan komponen yang terkandung dalam pati tersebut. Ukuran butiran dinyatakan dalam keseragaman butiran tepung (indeks keragaman) serta modulus kehalusan (fineness modulus). Keseragaman bentuk, jenis, ukuran, dan rasa sangat penting untuk keperluan industri baik industri pangan, industri farmasi, industri bangunan ataupun industri lainnya karena dapat mempengaruhi hasil akhir dari suatu produk. Pengayakan merupakan salah satu cara untuk memperoleh keseragaman. Dalam proses pengayakan dilakukan pemisahan ukuran-ukuran dari butiran partikel suatu bahan dari ukuran kasar sampai ukuran yang paling halus. Proses ini dilakukan untuk menentukan ukuran rata-rata setiap partikel dan kelembutan butiran-butiran partikel. Oleh karena itu pentingnya dilakukan penentuan modulus kehalusan dan indeks keseragaman pada bahan hasil pertanian. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini antara lain sebagai berikut: 1. Menentukan modulus kehalusan (finenes modulus) dan indeks keseragaman bahan hasil pengecilan ukuran. 2. Mengenal berbagai cara penyajian data analisa hasil pengecilan ukuran.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pati merupakan salah satu komponen penting sumber gizi dan penghasil energi yang tersedia dalam jumlah yang sangat melimpah dengan harga yang relatif murah. Pada industri makanan, pati digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan kue atau roti, sirup glukosa/fruktosa, mutiara pati, grits untuk makanan bayi, puding, kembang gula dan lain-lain. Untuk industri non-pangan seperti pada industri kertas, digunakan sebagai pelicin permukaan. Pada industri kayu sebagai perekat dan lem, pada industri kimia sebagai alkohol, dekstrim dan lain-lain (Suharsono, 1999). Secara histologis pati dalam sel dapat ditemukan di dalam plastida-plastida yang sering disebut amiloplas atau kloroplas (Esau, 1965). Dengan mikroskop terlihat bahwa plastida sel pada beberapa tanaman terisi granula yang akan keluar jika sel tersebut dirusak. Pati dari berbagai tanaman mempunyai sifat kimia yang tidak sama akan tetapi mempunyai komposisi kimia yang hampir sama (Meyer, 1973). Proses penyaringan bubur pati berbeda-beda pada beberapa skala industri. Pada industri kecil (skala rumah tangga), penyaringan dilakukan dengan menggunakan anyaman dari bambu, pada industri yang cukup besar menggunakan ayakan putar yang terkadang dilengkapi dengan sistem pompa air bertekanan untuk membantu proses penyaringan serta penambahan sistem pembersih otomatis. Sedangkan industri yang lebih besar lagi biasanya menggunakan ayakan getar dengan beberapa ayakan yang disusun berdasarkan kehalusan bukaan ayakan mulai dari yang terbesar hingga bukaan terkecil secara berurutan dari atas ke bawah. Proses sedimentasi atau pengendapan, pada sebagain industri besar dilakukan dengan menggunakan konsentrator dan separator tipe sentrifugal modern. Dengan menggunakan alat ini akan menghemat waktu proses sekitar 1 jam. Dengan menggunakan separator sentrifugal akan dihasilkan campuran yang seragam dari keseluruhan ukuran butiran pati yang dihasilkan. Pada proses pengendapan biasanya juga ditambahka bahan kimia untuk meningkatkan konsistensi pengendapan dan kelengkapannya, akan tetapi penggunannya hanya untuk kondisi

tertentu saja. Apabila proses sudah bisa berjalan dengan cepat dan pati yang dihasilkan

cukup bersih, maka penambahan bahan kimia tidak diperlukan.

Pengeringan pasta pati dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti dengan membiarkannya pada udara terbuka begitu saja atau dengan sinar matahari langsung atau dapat juga dengan menggunakan oven (Radley, 1954). Menurut besar ukurannya penyaringan (screening) adalah metode untuk memisahkan partikel menurut ukuran semata-mata. Dalam proses pengayakan yang dilakukan di industri, zat padat dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize) atau halusan (finess), lolos melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize) tidak lolos. Bahan digoyangkan atau digerakkan di atas saringan halus atau kain penyaringan, sehingga partikel yang lebih kecil dari ukuran lubang saringan dapat lolos di bawah pengaruh gaya gravitasi. Laju penembusan saringan tergantung kepada beberapa faktor, terutama sifat alamiah partikel dan bentuk partikel, frekuensi dan jumlah penggerakan, metode yang digunakan untuk mencegah perlekatan partikel atau penutupan lubang saringan oleh partikel dan gaya tegang serta sifat alamiah alat bahan penyaring (Earle, 1969).

BAB III METODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan a. Alat Adapun alat yang digunakan pada praktikum ini anatara lain: 1. Ayakan standar Tyler 2. Vibrator (penggetar) 3. Timbangan 4. Wadah tepung b. Bahan Adapun bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah 1. tepung beras putih 2. tepung beras merah

3.2 Cara Kerja Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan pada praktikum ini yaitu petama setiap contoh bahan ditimbang 2 kali 150 gram. Kedua ayakan dipasang menurut urutan yang diterapkan, lalu pengatur waktu diatur pada 10 menit. Langkah yang ketiga yaitu sampel diletakkan diatas ayakan teratas, kemudian ditutup dan mur penekan tutup dikencangkan., arus dihubungkan dengan menekan switch pada step up transformator ke posisi “on”. Langkah yang keempat yaitu sampel dalam setiap ayakan yang terdapat bahan ditimbang , selanjutnya ayakan dikembalikan dalam posisi semula sampai ulangan 2 kali dalam setiap contoh bahan.

3.3 Cara Analisa Data Tabel 3.1. Tabel cara analisa No Mesh 3/6 4 8 14 30 50 100 Pan Total

Ukura n Luban g Mesh (mm) 9.5 4.75 2.36 1.4 0.6 0.3 0.15 ΣWi

Oversiz e (%)

Oversize Kumulatif (%)

Fraksi % Oversiz e

Fraksi % Oversize Kumulatif

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

X1 X1+X2 X1+X2+X3 X1+X2+X3+X4 X1+X2+X3+X4+X5 X1+X2+X3+X4+X5+X6 X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7

X1/100 X2/100 X3/100 X4/100 X5/100 X6/100 X7/100

X1/ΣXok X1+X2/Xok X1+X2+X3/ΣXok X1+X2+X3+X4/ΣXok X1+X2+X3+X4+X5/ΣXok X1+X2+X3+X4+X5+X6/ΣXok X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7/ΣXok

100/ΣWi

ΣX oversize kumulatif = ΣXok

1. Menentukan Oversize (%) 𝑊𝑖

%Xi = 𝑊𝑖 𝑥 100% Dimana Wi = massa bahan tertinggal tiap mesh (gram) Wtotal = massa bahan awal setelah diayak (gram) Oversize dicari untuk semua mesh kecuali pan 2. Menentukan % Oversize kumulatif 3. Menentukan % bahan lewat (dicari untuk setiap mesh kecuali pan) %bahan lewat= 100%- % Oversize kumulatif 4. Menetukan Finenes Modulus FM =

𝑋 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑧𝑒 𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 100

5. Ukuran rata-rata D = 0.0041(2)FM (inchi) Masih dalam inch, jangan lupa dikonversi ke mm 6. Geometric mean diameter (Dgw) Dgw = log-1

(𝑊𝑖 log 𝐷𝑖)  𝑊𝑖

Dimana Dgw = Geometric mean diameter (mm) Wi = berat bahan tertinggal pada masing-masing ayakan (gram)

Di = diameter lubang ayakan ke-i (mm)

𝑊𝑖 dijumlahkan tanpa pan 7. Geometric Standar Deviation (Sgw) Sgw = log-1 −

𝑊𝑖 log 𝑑𝑖−log 𝐷gw 𝑊𝑖



Dimana Dgw = Geometric mean diameter (mm) Wi = berat bahan tertinggal pada masing-masing ayakan (gram) Di = diameter lubang ayakan ke-i (mm) Sgw = Geometric Standard Deviation (mm)

𝑊𝑖 dijumlahkan tanpa pan 8. Menentukan koreksi dengan rumus Ralat = Dgw  Sgw 9. Menyajikan hasil data dalam bentuk table 10. Menenjukkan hubungan antarkomponen hasil anlasis data dalam bentuk grafik a. Di (mm) vs % Oversize kumulatif b. Di (mm) vs % oversize

DAFTAR PUSTAKA Earle, R.L. 1969. Satuan Operasi dalam Pengolahan Pangan.Sastra Hudaya. IPB Esau, K., 1965. Plant Anatomy. John Wiley and Sons Inc. Newyork. Dalam Suharsono. 1999. Perbaikan Proses Ekstraksi dan Karakteristisasi Pati Dari Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz). Skripsi S1 (tidak diterbitkan). Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas gadjah Mada Yogyakarta. Meyer, L.H., 1973. Food Chemistry. Affiliated East-West Press Pvt. Ltd, New Delhi. Dalam Suharsono. 1999. Perbaikan Proses Ekstraksi dan Karakteristisasi Pati Dari Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz). Skripsi S1 (tidak diterbitkan). Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas gadjah Mada Yogyakarta. Radley, J. A. 1954. Starch Production Technology. Applied Science Publisher Ltd. London. Soeseno, Slamet. 2000. Bertanam Aren. Penebar swadaya, Anggota IKAPI. Jakarta. Suharsono. 1999. Perbaikan Proses Ekstraksi dan Karakteristisasi Pati Dari Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz). Skripsi S1 (tidak diterbitkan). Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas gadjah Mada Yogyakarta.

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN ANALISA DATA 4.1 Hasil Pengamatan Tabel 4.1 Hail Beras Putih ulangan Pertama

Mesh No 3//8 4 8 14 40 100 pan total

Diameter Lubang d1 Log d1 (mm) 9,5 0,977724 4,75 0,676694 2,36 0,372912 1,4 0,146128 0,45 -0,34679 0,15 -0,82391

Bahan Tertinggal w1 Oversize (gr) (%) 0 0,00% 0 0,00% 0 0,00% 46 31,08% 81 54,73% 15 10,14% 6 4,05% 148 100,00%

oversize kumulatif(%)

Fraksi % oversize

Fraksi oversize kumulatif(%)

0,00% 0,00% 0,00% 31,08% 85,81% 95,95% 100,00% 212,84%

0,00% 0,00% 0,00% 0,21% 0,37% 0,07%

0,00% 0,00% 0,00% 14,60% 40,32% 45,08%

FM

0,959459459

Wi log di/wi Dgw log Dgw

-0,23751076 0,57874765 -0,23751076

Wi (log Di-Log Dgw)/wi (-) Sgw

Bahan Lewat

Wi (log Di-Log Dgw)

Gram

%

Wi log Di

148,00 148,00 148,00 102,00 21,00 6,00

100,00% 100,00% 100,00% 68,92% 14,19% 4,05%

0,00 0,00 0,00 6,72 -28,09 -12,36

0,00 0,00 0,00 30,26 77,93 17,77

-33,73

125,95

0,886949759 -0,886949759 0,129732934

Tabel 4.2 Hasil Beras Putih ulangan Kedua

Mesh No 3//8 4 8 14 40 100 pan total

Diameter Lubang d1 Log d1 (mm) 9,5 0,977724 4,75 0,676694 2,36 0,372912 1,4 0,146128 0,45 -0,34679 0,15 -0,82391

Bahan Tertinggal w1 Oversize (gr) (%) 0 0,00% 0 0,00% 0 0,00% 54 36,49% 78 52,70% 12 8,11% 4 2,70% 148 100,00%

oversize kumulatif(%)

Fraksi % oversize

0,00% 0,00% 0,00% 36,49% 89,19% 97,30% 100,00% 222,97%

0,00% 0,00% 0,00% 0,25% 0,36% 0,05%

Fraksi oversize kumulatif(%) 0,00% 0,00% 0,00% 16,36% 40,00% 43,64%

Bahan Lewat Gram

%

Wi log Di

148,00 148,00 148,00 94,00 16,00 4,00

100,00% 100,00% 100,00% 63,51% 10,81% 2,70%

0,00 0,00 0,00 7,89 -27,05 -9,89

Wi (log Di-Log Dgw) 0,00 0,00 0,00 35,52 75,04 14,21

-29,05

124,77

FM

0,972972973

Wi log di/wi Dgw log Dgw

-0,20170427 0,628486177 -0,20170427

Wi (log Di-Log Dgw)/wi (-) Sgw Percobaan Ke 1 2 Total Rata-rata

0,866455666 -0,866455666 0,136001699

FM 0,959459459 0,972972973 1,932432432 0,966216216

Dgw 0,57874765 0,628486177 1,207233826 0,603616913

Sgw 0,129732934 0,136001699 0,265734633 0,132867317

Tabel 4.3 Hasil Beras Merah ulangan Pertama Diameter Lubang Mesh No 3//8 4 8 14 40 100 pan total

d1 (mm) 9,5 4,75 2,36 1,4 0,45 0,15

Log d1 0,977724 0,676694 0,372912 0,146128 -0,34679 -0,82391

Bahan Tertinggal w1 (gr)

Oversize (%)

0 0 0 84 56 7 1 148

Fraksi % oversize

Fraksi oversize kumulatif(%)

0,00% 0,00% 0,00% 56,76% 94,59% 99,32% 100,00% 250,68%

0,00% 0,00% 0,00% 0,38% 0,26% 0,03%

0,00% 0,00% 0,00% 22,64% 37,74% 39,62%

0,00% 0,00% 0,00% 56,76% 37,84% 4,73% 0,68% 100,00%

FM

0,993243243

0,087841533 0,816880383 0,087841533

Wi log di/wi Dgw log Dgw Wi (log Di-Log Dgw)/wi (-) Sgw

oversize kumulatif(%)

0,511110967 0,511110967 0,308240027

Bahan Lewat Gram

%

Wi log Di

148,00 148,00 148,00 64,00 8,00 1,00

100,00% 100,00% 100,00% 43,24% 5,41% 0,68%

0,00 0,00 0,00 12,27 -19,42 -5,77

Wi (log Di-Log Dgw) 0,00 0,00 0,00 40,63 28,50 6,01

-12,91

75,13

Tabel 4.4 Hasil Beras Merah Ulangan Kedua Diameter Lubang Mesh No 3//8 4 8 14 40 100 pan total

d1 (mm) 9,5 4,75 2,36 1,4 0,45 0,15

Log d1

Bahan Tertinggal w1 (gr)

0,977724 0,676694 0,372912 0,146128 -0,34679 -0,82391

0 0 0 97 47 5 1 150

Oversize (%) 0,00% 0,00% 0,00% 64,67% 31,33% 3,33% 0,67% 100,00%

FM

oversize kumulatif(%)

Fraksi % oversize

Fraksi oversize kumulatif(%)

0,00% 0,00% 0,00% 64,67% 96,00% 99,33% 100,00% 260,00%

0,00% 0,00% 0,00% 0,43% 0,21% 0,02%

0,00% 0,00% 0,00% 24,87% 36,92% 38,21%

0,993333333

Wi log di/wi Dgw log Dgw

-0,041906954 0,908015049 -0,041906954

Wi (log Di-Log Dgw)/wi (-) Sgw

Percobaan Ke

FM

0,504199806 -0,504199806 0,313184452

Dgw

Sgw

1

0,993243

0,816880383

0,308240027

2

0,993333

0,908015049

0,313184452

Total

1,986577

1,724895431

0,621424479

Rata-rata

0,993288

0,862447716

0,310712239

Gram

%

Wi log Di

150,00 150,00 150,00 53,00 6,00 1,00

100,00% 100,00% 100,00% 35,33% 4,00% 0,67%

0,00 0,00 0,00 14,17 -16,30 -4,12

Wi (log Di-Log Dgw) 0,00 0,00 0,00 46,92 23,92 4,29

-6,24

75,13

Bahan Lewat

Di (mm) vs Fraksi Oversize Kumulatif (%) diameter lubang

% Fraksi Oversize Komulatih

10.00%

10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.1 Fraksi Oversize kumulatif % vs diameter lubang pada beras putih ulangan pertama

Di (mm) vs Fraksi Oversize (%) diameter lubang 0.01%

1.00%

% Fraksi oversize

0.10%

10.00% 10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.2 Fraksi Oversize % vs diameter lubang pada beras putih ulangan pertama

Di (mm) vs Fraksi Oversize Kumulatif (%) diameter lubang

% Fraksi Oversize Komulatif

10.00%

10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.3 Fraksi Oversize kumulatif % vs diameter lubang pada beras putih ulangan kedua

Di (mm) vs Fraksi Oversize (%) diameter lubang 0.01%

1.00%

% Fraksi oversize

0.10%

10.00%

10

1

0.1

100.00%

Gambar Grafik 4.3 Fraksi Oversize % vs diameter lubang pada beras putih ulangan kedua

Di (mm) vs Fraksi Oversize Kumulatif (%) 10.00%

10

1

0.1

100.00%

Gambar Grafik 4.5 Fraksi Oversize kumulatif % vs diameter lubang pada beras merah ulangan pertama

Di (mm) vs Fraksi Oversize (%) 0.01%

0.10%

1.00%

10.00% 10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.6 Fraksi Oversize % vs diameter lubang pada beras merah ulangan pertama

Di (mm) vs Fraksi Oversize Kumulatif (%) 10.00%

10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.7 Fraksi Oversize kumulatif % vs diameter lubang pada beras merah ulangan kedua

Di (mm) vs Fraksi Oversize (%) 0.01%

0.10%

1.00%

10.00% 10

1

0.1 100.00%

Gambar Grafik 4.8 Fraksi Oversize % vs diameter lubang pada beras merah ulangan kedua 4.2 Analisa Data 1. Menentukan Oversize (%) (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1, mesh 14) 𝑊𝑖

46

%𝑋𝑖 = ∑ 𝑊𝑖 × 100% = 148 × 100% =31,08%

2. Menentukan % Oversize kumulatif (dapat dilihat secara jelas pada tabel analisa) (Contoh perhitungan pada bahan 1 , ulangan 1, mesh 14) %𝑂𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑧𝑒 𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 = 31,08% 3. Menentukan % bahan lewat (dicari untuk semua mesh kecuali pan) (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1, mesh 14) %𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑙𝑒𝑤𝑎𝑡 = 100%- 31,08%= 68,92% 4. Menentukan fineness modulus (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1) 𝐹𝑀 =

∑ 𝑋 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑧𝑒 𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 212,84% = = 0,959459459 100 100

5. Ukuran rata-rata (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1) 𝐷 = 0.0041 × (2)𝐹𝑀 = 0.0041 × (2)0,959459459 = 0.202508 𝑚𝑚 6. Geometric mean diameter (Dgw) (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1) ∑(𝑊𝑖 log 𝐷𝑖) 𝐷𝑔𝑤 = 𝑙𝑜𝑔−1 [ ] = 𝑙𝑜𝑔−1 [−0,23751076] ∑ 𝑊𝑖 = 0,57874765𝑚𝑚 7. Geometric standard deviation (Sgw) (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1) 1

∑ (𝑊𝑖 |log 𝐷𝑖 − log 𝐷𝑔𝑤 |2 ) 𝑆𝑔𝑤 = 𝑙𝑜𝑔−1

∑ 𝑊𝑖 [

]

𝑆𝑔𝑤 = 𝑙𝑜𝑔−1 [0,886949759] = 0,129732934𝑚𝑚

8. Menentukan koreksi. (Contoh perhitungan pada bahan 1, ulangan 1) Ralat = Dgw  Sgw = 0,578747654  0,129732934 mm

BAB VI KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Modulus kehalusan (finenes modulus) yang diperoleh pada bahan tepung beras putih ualangan pertama dan kedua yaitu 0,959459459 dan 0,972972973. Sedangkan diperoleh pada bahan tepung beras merah ualangan pertama dan kedua yaitu 0,993243 dan 0,993333. 2. Geometric standard deviation dan Geometric mean diameter yang diperoleh pada beras putih ulngan pertama dan kedua yaitu 0,578747654  0,129732934 mm dan 0,628486177  0,136001699 mm. Sedangkan diperoleh pada bahan tepung beras merah ualangan pertama dan kedua yaitu 0,816880383  0,308240027 dan 0,908015049  0,313184452 mm