MAKALAH TEKNOLOGI PAKAN INSTRUMENTASI PENGOLAHAN PAKAN HIJAUAN DAN KONSENTRAT
Oleh : Kelas: E Kel: 9
Sunaenah
200110110224
R. Annisa Novianti
200110110249
Desyi Pratiwi
200110110250
Ridho Fabrianto
200110110252
Anisa Pusparini Pusparini
200110110254 200110110254
FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS PADJADJARAN SUMEDANG 2013
I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Terdapat
beberapa
pendapat
yang
menyatakan
tentang
definisi
instrumentasi, Salah satu pengertian instrumentasi itu dikemukakan oleh Frankly W. Kirik dan Nicholas R. Rimboy pada tahun 1962 yang menyatakan ‘‘Instrumentation is a technology of using instrument to measure and to control the variable physic and chemical properties of the materials ‘‘. Secara terminologi definisi instrumen diatas dapat diartikan sebagai berikut
: ‘‘
Instrumentasi adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan peralatan atau instrument untuk mengukur dan mengatur suatu besaran baik kondisi fisis maupun kimia‘ ‘.
Dari definisi diatas dapat diambil suatu kesimpulan atau prinsip dasar, bahwa instrumentasi terdiri dari dua pokok kegaitan yaitu mengukur dan mengatur suatu besaran. Dalam instrumentasi pengolahan pakan hijauan dan konsentrat, terdiri dari beberapa macam alat, seperti : Vacuum belt dryer, Solar dryer, Batch tray dryer, Spray dryer, Dryer, Silo, Hammer Mill, Roller Mill. Bahan pakan yang dapat digunakan biasanya berasal dari : -
Umumnya
berasal
dari
hasil
pertanian
(pertanian,
perkebunan,
perikanan, dan peternakan) - Bersifat mudah rusak, voluminous (bulky ) dan musiman -
Merupakan by product dan waste product hasil pertanian sehingga memiliki nilai hayati yang rendah
1.2. Tujuan Agar
mahasiswa
pengolahan pakan
dapat
menggunakan
instrumentasi
teknologi
1.3. Kegunaan Untuk memperkecil kehilangan atau penyusutan jumlah dan mutu dalam pengolahan pakan hijauan dan konsentrat
II LANDASAN TEORI
Pengolahan pakan merupakan suatu kegiatan untuk mengubah pakan tunggal atau campuran menjadi bahan pakan baru atau pakan olahan. Bahan pakan baru yang dihasilkan dari proses pengolahan diharapkan mengalami peningkatan kualitas. Proses pengolahan pakan ini mempunyai beberapa tujuan, diantaranya adalah : (1) Meningkatkan kualitas bahan; (2) Memudahkan penyimpanan; (3) Pengawetan; (4) Meningkatkan palatabilitas; (5) Meningkatkan efisiensi pakan dan (6) Memudahkan penanganan dan pencampuran pada pembuatan pakan jadi. Negara-negara tropis yang mempunyai dua musim mengalami fluktuasi dalam penyediaan hijauan pakan. Musim penghujan merupakan musim yang banyak akan hijauan pakan dan bahkan sering berlebih, sedangkan pada musim kemarau merupakan musim paceklik sehingga seringkali hijauan yang ada mempunyai kualitas yang rendah. Negara-negara subtropis yang mempunyai empat musim, membuat hijauan awetan kering yang disebut “hay” atau “hooi” untuk menghadapi musim salju (Kirchgeβner, 1997), di saat hijauan segar tidak akan didapatkan. Hijauan awetan kering kurang populer di negara tropis, karena hijauan pakan boleh dikatakan tersedia sepanjang tahun. Namun kenyataannya pada musim kemarau, lebih-lebih kemarau panjang, hijauan pakan sulit didapatkan dan kalaupun ada hijauan tersebut mempunyai kualitas yang sangat rendah. Menurut Soebarinoto (1998) alternatif untuk mengatasi kekurangan hijauan pakan, dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain sebagai berikut : (1) Membeli hijauan pakan dari daerah lain; (2) Mengurangi jumlah ternak yang dipelihara pada saat kekurangan hijauan pakan; (3) Mengawetkan hijauan yang berlebih untuk digunakan pada saat kekurangan hijauan pakan; (4) Menanam lebih dari satu jenis hijauan pakan untuk meratakan puncakpuncak produksi dan (5) Menjaga kesuburan tanah semaksimal mungkin.
Upaya lain untuk menghindari kelangkaan pakan, dilakukan cara-cara pengadaan hijauan dengan kualitas yang baik untuk penyediaannya sepanjang tahun. Cara – cara ini dilakukan melalui sistim pengawetan dan pengolahan (Reksohadiprodjo, 1984). Lebih lanjut dipaparkan oleh Reksohadiprodjo (1984) bahwa sistim pengawetan dilakukan melalui pembuatan silase (awetan hijauan segar) dan hay (awetan hijauan kering), sedangkan pengolahan dapat dilakukan dengan pengolahan secara fisik (pencacahan, penggilingan atau pemanasan), secara kimia (perlakuan alkali danamoniasi) dan secara biologi yang umumnya dilakukan dengan metode fermentasi yang menggunakan jasa mikrobia selulolitik. Pemilihan terhadap cara pengolahan yang tepat terhadap bahan pakan perlu dilakukan sehingga pengolahan yang dilakukan akan benar-benar bermanfaat meningkatkan kualitas nutrisinya. Secara umum, pengolahan pakan dapat dilakukan melalui 5 macam cara : • Pengolahan mekanik • Pengolahan fisik • Pengolahan kimia • Pengolahan Biologi • Gabungan dari keempat cara diatas a. Pengolahan Mekanik Pengolahan mekanik merupakan suatu upaya untuk mengubah sifat pakan melalui proses mekanik. Pengolahan mekanik mencakup dehulling, grinding, rolling, chopping. b. Pengolahan Fisik Pengolahan fisik merupakan upaya mengubah sifat pakan melalui proses atau perlakuan perubahan temperatur sehingga pakan pada akhir proses akan mengalami penurunan kandungan air. Keuntungan pengolahan fisik ini adalah : memperpanjang masa simpan bahan pakan menginaktifkan beberapa zat antinutrisi (contoh : antitrypsin dalam kedelai mentah dan HCN dalam ubikayu).
c. Pengolahan Kimia Pengolahan kimia merupakan upaya mengubah sifat pakan melalui penambahan bahan kimia. Pengolahan kimia dapat dilakukan dengan penambahan alkali, dan penambahan asam. d. Pengolahan Biologi Pengolahan bahan pakan secara biologi dilakukan dengan enzim melalui bantuan mikrobia yang sesuai yang disebut proses fermentasi. Kelebihan perlakuan secara biologis ini adalah waktu singkat dan efisien, tidak tergantung cuaca tetapi perlu kondisi yang optimum bagi pertumbuhan mikrobia (suhu, kelembaban, pH dan lainnya). e. Pengolahan secara gabungan Pengolahan gabungan adalah pengolahan yang dilakukan dengan menggabungkan beberapa cara pengolahan (mekanik, fisik, kimia dan biologi). Pengolahan gabungan ini dilakukan pada bahan pakan yang kualitasnya sangat rendah dan atau bahan yang kandungan zat antinutrisinya tinggi. Contoh : Perlakuan awal penggilingan pada bahan pakan akan memperluas permukaan bahan yang kemudian jika dilakukan pengolahan secara biologi (fermentasi) akan sangat memudahkan penetrasi enzim mikrobia.
Proses Pengolahan Fisik Menggunakan Hammer Mill Mesin Hammer mill Berdasarkan kerja atau cara pembebanannya terhadap bahan yang akan diproses, mesin pemecah dibagi dalam tiga golongan, yaitu mesin pemecah dengan beban tekan, mesin pemecah dengan beban impact, dan mesin pemecah berputar. Pada mesin pemecah dengan beban tekan, pecahnya bahan terjadi karena adanya beban tekan yang diberikan oleh alat kepada bahan. Besamya beban tekan relatif lebih besar dari pada kekuatan yang dimiliki bahan. Menurut cara pembebanannya, ada dua jenis mesin pemecah dengan beban tekan, yaitu tekanan bolak-balik (jaw crusher, gyratory crusher, dan disc crusher dan tekanan kontinu. Pada mesin
pemecah dengan beban impact, pecahnya bahan adalah akibat beban impact yang ditimbulkan oleh tumbukan antara komponen mesin yang bergerak cepat dengan bahan. Jenis-jenis mesin pemecah dengan beban impact di antaranya hammer crusher; dual rotor impact breaker, vertical impact crusher dan rotary knife cutter. Prinsip kerja mesin pemecah berputar adalah ruang pemecah berputar pada sumbunya. Untuk menentukan banyaknya alat penggiling jagung yang akan dioperasikan dilakukan dengan mempertimbangkan jumlah produksi jagung, energi yang dibutuhkan dan yang tersedia untuk proses penggilingan, serta jumlah produksi jagung tergiling yang diinginkan.
Alat penggiling jagung ini dibuat untuk
meningkatkan nilai tambah jagung dan untuk mempertahankan serta meningkatkan daya simpan jagung.
III PEMBAHASAN Teknologi pemrosesan bahan pangan terus berkembang dari waktu ke waktu. Perkembangan teknologi ini didorong oleh kebutuhan pangan manusia yang terus meningkat yang diakibatkan oleh semakin meningkatnya jumlah penduduk dunia. Pada saat yang sama, luas lahan penghasil bahan pangan makin menyempit. Hal tersebut menyebabkan dibutuhkannya teknologi-teknologi pemrosesan pangan yang mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan; salah satunya adalah teknologi pengeringan bahan makanan. Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan (Sumber: Treybal, 1980). Pengeringan makanan memiliki dua tujuan utama. Tujuan pertama adalah sebagai sarana pengawetan makanan. Mikroorganisme yang mengakibatkan kerusakan makanan tidak dapat berkembang dan bertahan hidup pada lingkungan dengan kadar air yang rendah. Selain itu, banyak enzim yang mengakibatkan perubahan kimia pada makanan tidak dapat berfungsi tanpa kehadiran air (Sumber : Geankoplis, 1993). Tujuan kedua adalah untuk meminimalkan biaya distribusi bahan makanan karena makanan yang telah dikeringkan akan memiliki berat yang lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil. Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan dengan udara kering yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material ke udara pengering.
Dalam beberapa kasus, air dihilangkan secara mekanik dari material padat dengan cara di-press, sentrifugasi dan lain sebagainya. Cara ini lebih murah dibandingkan pengeringan dengan menggunakan panas. Kandungan air dari bahan yang sudah dikeringkan bervariasi bergantung dari produk yang ingin dihasilkan. Garam kering mengandung 0.5% air, batu bara mengandung 4% air dan produk makanan mengandung sekitar 5% air. Biasanya pengeringan merupakan proses akhir sebelum pengemasan dan membuat beberapa benda lebih mudah untuk ditangani. Klasifikasi Pengeringan Ditinjau dari pergerakan bahan padatnya, pengeringan dapat dibagi menjadi dua, yaitu pengeringan batch dan pengeringan kontinyu. Pengeringan batch adalah pengeringan dimana bahan yang dikeringakan dimasukan ke dalam alat pengering dan didiamkan selama waktu yang ditentukan. Pengeringan kontinyu adalah pengeringan dimana bahan basah masuk secara sinambung dan bahan kering keluar secara sinambung dari alat pengering. Berdasarkan kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem dan memindahkan uap air, proses pengeringan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu: (Sumber: Geankoplis, 1993) Pengeringan kontak langsung Menggunakan udara panas sebagai medium pengering pada tekanan atmosferik. Pada proses ini uap yang terbentuk terbawa oleh udara. Pengeringan vakum Menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah.
Pengeringan beku Pengeringan yang melibatkan proses sublimasi air dari suatu material beku. Mekanisme Pengeringan Ketika benda basah dikeringkan secara termal, ada dua proses yang berlangsung secara simultan, yaitu : Perpindahan energi dari lingkungan untuk menguapkan air yang terdapat di permukaan benda padat Perpindahan energi dari lingkungan ini dapat berlangsung secara konduksi, konveksi , radiasi, atau kombinasi dari ketiganya. Proses ini dipengaruhi oleh temperatur, kelembapan, laju dan arah aliran udara, bentuk fisik padatan, luas permukaan kontak dengan udara dan tekanan. Proses ini merupakan proses penting selama tahap awal pengeringan ketika air tidak terikat dihilangkan. Penguapan yang terjadi pada permukaan padatan dikendalikan oleh peristiwa difusi uap dari permukaan padatan ke lingkungan melalui lapisan film tipis udara.
Perpindahan massa air yang terdapat di dalam benda ke permukaan Ketika terjadi penguapan pada permukaan padatan, terjadi perbedaan temperatur sehingga air mengalir dari bagian dalam benda padat menuju ke permukaan benda padat. Struktur benda padat tersebut akan menentukan mekanisme aliran internal air. Beberapa mekanisme aliran internal air yang dapat berlangsung : Diffusi Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di bawah titik jenuh atmosferik dan padatan dengan cairan di dalam sistem bersifat mutually soluble.
Contoh: pengeringan tepung, kertas, kayu, tekstil dan sebagainya. Capillary flow Cairan bergerak mengikuti gaya gravitasi dan kapilaritas. Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di atas titik jenuh atmosferik. Contoh: pada pengeringan tanah, pasir, dll.
Benda padat basah yang diletakkan dalam aliran gas kontinyu akan kehilangan kandungan air sampai suatu saat tekanan uap air di dalam padatan sama dengan tekanan parsial uap air dalam gas. Keadaan ini disebut equilibrium dan kandungan air yang berada dalam padatan disebut equilibrium moisture content. Pada kesetimbangan, penghilangan air tidak akan terjadi lagi
kecuali apabila
material diletakkan pada lingkungan (gas) dengan relative humidity yang lebih rendah (tekanan parsial uap air yang lebih rendah). Batch Tray Dryer (Batch Drying) Batch Tray Dryer Metode batch merupakan metode tray drying yang paling sederhana. Tray dryer terdiri dari bilik pemanasan yang terbuat dari kayu atau logam-logam tertentu. Tray/kolom yang telah dimasukkan material yang ingin dikeringkan kemudian di letakkan secara bersusun dalam kolom. Setelah ruangan ditutup, maka udara panas dialirkan ke dalam ruang pemanas hingga semua bahan menjadi kering. Udara panas yang masuk dari sebelah bawah ruang menyebabkan material yang ada kolom yang paling bawah menjadi yang paling pertama kering. Setelah tenggat waktu tertentu, tray akan dikeluarkan dan material yang telah kering diambil. Material lain yang ingin dikeringkan dimasukkan dan prosedur terjadi berulangulang.
Solar Dryer (Continuous Drying) Solar Dryer Solar drying merupakan metode pengeringan yang saat ini sering digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan makanan hasil panen. Metode ini bersifat ekonomis pada skala pengeringan besar karena biaya operasinya lebih murah dibandingkan dengan pengeringan dengan mesin. Prinsip dari solar drying ini adalah pengeringan dengan menggunakan bantuan sinar matahari. Perbedaan dari pengeringan dengan sinar matahari biasa adalah solar drying dibantu dengan alat sederhana sedemikian rupa sehingga pengeringan yang dihasilkan lebih efektif. Metode solar drying sering digunakan untuk mengeringkan padi. Namun karena pada prinsipnya pengeringan adalah untuk mengurangi jumlah air (kelembaban) bahan, maka metode ini juga bisa diaplikasikan untuk bahan makanan lain. Cara kerja solar dryer adalah sebagai berikut: Bahan yang ingin dikeringkan dimasukkan ke dalam bilik yang berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah. Udara sekitar masuk melalui saluran yang dibuat lebih rendah daripada bilik pemanasan dan secara otomatis terpanaskan oleh sinar matahari secara konveksi pada saat udara tersebut mengalir menuju bilik pemanasan. Udara yang telah terpanaskan oleh sinar matahari kemudian masuk kedalam bilik pemanas dan memanaskan bahan makanan. Pengeringan bahan makanan jadi lebih efektif karena pemanasan yang terjadi berasal dari dua arah, yaitu dari sinar matahari secara langsung (radiasi) dan aliran udara panas dari bawah (konveksi). (Sumber: http:// www.appropedia.org/Solar_drying) Spray Dryer (Continuous Drying) Spray Dryer Metode mengeringan spray drying merupakan metode pengeringan yang paling banyak digunakan dalam industri terutama industri makanan. Metode ini
mampu menghasilkan produk dalam bentuk bubuk atau serbuk dari bahan-bahan seperti susu, buah buahan, dll. Bagian-bagian dari unit spray dryer:
feed pump
atomizer
Pemanas uap (air heater)
Pendispersi udara (air disperse)
drying chamber
recovery powder system
pembersih udara keluaran
Cara kerja spray dryer adalah sebagai berikut: Pertama-tama seluruh air dari bahan yang ingin dikeringkan, diubah ke dalam bentuk butiran-butiran air dengan cara diuapkan menggunakan atomizer. Air dari bahan yang telah berbentuk tetesan-tetesan tersebut kemudian di kontakan dengan udara panas. Peristiwa pengontakkan ini menyebabkan air dalam bentuk tetesantetesan tersebut mengering dan berubah menjadi serbuk. Selanjutnya proses pemisahan antara uap panas dengan serbuk dilakukan dengan cyclone atau penyaring. Setelah di pisahkan, serbuk kemudian kembali diturunkan suhunya sesuai dengan kebutuhan produksi.
IV KESIMPULAN
a. Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam
pengeringan,
air
dihilangkan
dengan
prinsip
perbedaan
kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan.
b. Pengeringan makanan memiliki dua tujuan utama. Tujuan pertama adalah sebagai sarana pengawetan makanan. Mikroorganisme yang mengakibatkan kerusakan makanan tidak dapat berkembang dan bertahan hidup pada lingkungan dengan kadar air yang rendah. Selain itu, banyak enzim yang mengakibatkan perubahan kimia pada makanan tidak dapat berfungsi tanpa kehadiran air. c. Tujuan kedua adalah untuk meminimalkan biaya distribusi bahan makanan karena makanan yang telah dikeringkan akan memiliki berat yang lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil.
V SARAN
a. Dalam membuat makalah ini tidak menemukan kendala tetapi hanya kurang paham dalam makna dari materi ini. b. Lebih bisa memahami materi dan kami mengharapkan adanya modul untuk menunjang dalam membuat makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
https://adifirman.wordpress.com/tag/definisi-instrumentasi/ Diakses pada hari Rabu, 18 Oktober 2013 pukul 13:27 WIB
http://animal.cals.arizona.edu/swnmc/Proceedings/2008/16Zinn_08.pdf
Diakses pada hari Rabu, 18 Oktober 2013 pukul 14.00 WIB
http://www.ddgs.umn.edu/articles-proc-storage-quality/2001-Davis%20Processing.pdf
Diakses pada hari Rabu, 18 Oktober 2013 pukul 14.11 WIB
