III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

a) Pembuatan Pati Singkong

PengujianMenit Ke-

0 2 4 6 8 10

Bobot Pati

(gram)0.1628 0.1120 0.1349 0.2937 0.3120 0.2324

b) Pengendapan Larutan Pati

Pengu

jian

Atas Tengah Bawah

Menit

ke- 0

Men

it

ke-

30

Men

it

ke-

60

Men

it

ke- 0

Men

it

ke-

30

Men

it

ke-

60

Men

it

ke- 0

Men

it

ke-

30

Me

nit

ke-

60

Bobot

Pati

(gram

)

0,080,61

334,5

0,15

5

0,61

334,5

0,15

5

0,61

3

34,

5

B. Pembahasan

Separasi merupakan salah satu tahapan penting dalam proses produksi

bahan pertanian. Banyak variasi produk pertanian yag memerlukan pemisahan

terlebih dahulu agar produk jadi dapat digunakan. Pembersihan terhadap kotoran-

kotoran pada bahan dapat dilakukan dengan salah satu atau gabungan dari prinsip-

prinsip pemisahan, antara lain beda ukuran dimensi, beda ukuran berat, beda

bobot jenis dan beda ukuran bentuk. Pelaksanaan pemisahan dilakukan dengan

gaya fisik yang bekerja pada partikel atau bahan cair, gaya ini termasuk gaya

gravitasi, gaya sentrifugasi dan gaya kinetik yang timbul dari aliran (Idrial, 1987).

Pada pengerjaan pemisahan secara mekanis digunakan gaya mekanis yang

dikerjakan terhadap bahan yang akan dipisahkan. Pemisahan dengan gaya

mekanis ini dapat dilakukan antara lain dengan pengayakan, penyaringan,

pengendapan dan sentrifugasi. Pemisahan dengan gaya mekanis ini dapat

digunakan untuk memisahkan bahan padat atau cairan. Pemisahan mekanis

digunakan pada campuran yang heterogen, dan larutan yang tidak homogen,

terutama pada partikel yang berukuran lebih besar dari 0.1 m (Idrial, 1987).

Menurut Wiraatmadja (1981), teknik untuk pemisahan komponen-

komponen suatu campuran dapat dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok

pertama meliputi metode-metode operasi difusional yang melibatkan perubahan

fasa atau pemindahan bahan dari suatu fasa ke fasa lainnya. Kelompok kedua

meliputi metode-metode yang disebut pemisahan mekanis yang biasanya berguna

untuk pemisahan partikel padat atau bahan cair tetes. Kedua kelompok ini dibagi

menjadi pemisahan padatan dan pemisahan sistem padatan-cairan.

1. Pemisahan campuran padatan

Pemisahan campuran partikel padatan menurut ukuran dapat dilakukan

pada suatu rangkaian penyaring yang memiliki lubang-lubang berukuran standar.

Pada hampir semua penyaring partikel jatuh melalui lubang pembukaan oleh gaya

gravitasi. Dalam sebagian kecil rancangan partikel-partikel ditekan melalui lubang

pembukaan oleh sebuah sikat atau oleh gaya sentrifugal. Partikel-partikel kasar

jatuh dengan mudah melalui lubang pembukaan yang besar paad permukaan

stasioner, akan tetapi untuk partikel-partikel halus, permukaan penyaring harus

digerakkan dengan berbagai jalan seperti goyang dan getar secara mekanik atau

elektris.

2. Pemisahan sistem padatan-cairan

Menurut Walas (1988) didalam Wiraatmadja (1981) terdapat beberapa

proses mekanis utama untuk pemisahan sistem padatan-cairan adalah sebagai

berikut :

a. Pengendapan, prinsip dari proses pengendapan adalah bahan yang lebih berat

akan jatuh terlebih dahulu dibanding dengan bahan yang bobotnya ringan.

Pengendapan dengan gravitasi (pada pengental dan penjernih), padatan

mengendap di bawah, cairan di atas

Pengendapan dengan gaya sentrifugal, padatan terlempar, cairan tetap

dalam tabung

Pengendapan dengan flotasi udara, padatan digumpalkan dengan flokulan

Pengendapan dengan flotasi media kental, menggumpalkan padatan

sehingga terpisah dari cairan

Pengendapan dengan sifat magnetik, untuk bahan-bahan yang mempunyai

sifat magnetik

b. Penyaringan (Filtrasi)

Pada saringan, dengan gravitasi

Pada filter (dengan vakum, tekanan atau sentrifugasi)

c. Pengempaan (Expressi)

Pengempaan tekanan batch

Pengempaan tekanan kontinyu (screw, roll atau discs)

Penyaringan adalah pemisahan bahan padat dari bahan cair dengan

mengalirkan campuran bahan menembus pori-pori yang cukup halus untuk

menahan bahan padat akan tetapi dapat melalukan bahan cair. Partikel yang tidak

lolos melalui pori-pori tersebut disebut dengan ”filter cake”. Pori-pori yang

dibutuhkan untuk penyaringan diperoleh dari kain penyaring dan lubang-lubang

saringan plastik, logam atau tumpukan partikel-partikel padat (Idrial, 1987).

Untuk operasi penyaringan, biasanya dilakukan apabila jumlah bahan

padat relatif kecil jika dibandingkan dengan bahan cair. Penyaringan juga

dilakukan selama proses pengendapan tidak berhasil memisahkan bahan padat

dengan bahan cair akibat perbedaan berat jenisnya sangat kecil.

Penyaringan merupakan proses yang lambat, karena kemampuan bahan

untuk menembus pori-pori saringan relatif kecil. Untuk mempercepat

penyaringan, terutama untuk bahan padat yang halus dalam cairan maka sering

digunakan tekanan. Dalam pengolahan hasil pertanian, tujuan penyaringan adalah

untuk menjernihkan atau memurnikan bahan yang diolah dan untuk mendapatkan

bahan cair. Rancangan-rancangan pengayak/penyaring (screen) banyak ditemui

dalam proses sortasi bahan pangan, adalah sebagai beikut:

Celah yang berubah-ubah (Variable

Aperture)

Celah atau lubang yang tetap (Fixed

Aperture)

- Pemutar (roller)

- Kabel kawat atau ban (belt)

- Ban dan pemutar

- Bersifat seimbang/tidak berubah

(stationary)

- Bergetar (Vibrators)

- Baling-baling (screw) - Berputar (Rotary dan Gyrators)

- Timbal balik (Recipro cuting)

Dilihat dari bahannya, proses penghancuran atau pengecilan ukuran bahan

dapat dibagi menjadi dua, yaitu proses pengecilan ukuran untuk bahan padat dan

proses pengecilan ukuran untuk bahan cair. Pada proses pengecilan ukuran untuk

bahan padat dikenal berbagai macam istilah, misalnya pemotongan, penggilingan,

penggerusan, dan lain sebagainya. Sedangkan untuk bahan cair dikenal proses

emulsifikasi atau atomisasi (Idrial, 1987).

Penghancuran bahan padat dilakukan secara mekanis, yaitu membaginya

atau memecahnya menjadi komponen-komponen yang lebih kecil. Penggunaan

sistim penghancuran pada industri pengolahan hasil pertanian diantaranya adalah

penggilingan tebu, pengupasan kulit tanduk dan penghancuran pada kopi,

penggilingan cokelat, perajangan bahan yang akan disuling (minyak atsiri),

pemotongan pada pengolahan karet remah dan lain sebagainya (Idrial, 1987).

Di dalam proses penggilingan, ukuran bahan diperkecil dengan cara

diretak atau diremuk. Mekanismenya adalah bahan ditekan oleh gaya mekanis dari

mesin penghancur, penekanan awal masuk ke tengah sebagai energi desakan

(Idrial, 1987).

Bentuk, ukuran, kerapatan, spesifik gravity, kekerasan merupakan

beberapa sifat fisik hasil pertanian yang penting diperhatikan dalam proses

penghancuran untuk mendisain suatu mesin penghancur. Dalam penerapannya,

waktu juga berpengaruh dalam proses penghancuran bahan, dan trlihat bahwa

bahan akan retak pada tingkat tekanan yang rendah apabila tekanan itu

berlangsung cukup lama (Idrial, 1987).

Apabila suatu bahan yang seragam dipecahkan, setelah penggilingan

pertama ukuran bahan yang dihasilkan akan sangat bervariasi, yaitu dari yang

berukuran kasar sampai halus. Apabila proses penggilingan diulang kembali atau

diteruskan, maka fraksi yang berukuran kasar akan terus berkurang, sedangkan

fraksi yang berukuran halus agak tidak berubah. Analisa yang teliti

memperlihatkan bahwa adanya kecenderungan fraksi tertentu yang propersinya

meningkat di dalam campuran dan menjadi fraksi ukuran yang terbanyak pada

campuran setelah proses penggilingan dihentikan (Idrial, 1987).

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah singkong mentah dan

pati singkong yang telah siap pakai. Menurut Sosrosoedirdjo (1982), ketela pohon

atau singkong yang dalam bahasa latinnya disebut Manihot utilissima POHL atau

Manihot esculenta CRANTZ) termasuk famili Euphorbiceae dan merupakan

tanaman daerah tropis yang banyak terdapat di Indonesia. Singkong yang ditanam

di Indonesia diduga berasal dari Brazilia (Amerika Selatan) yang disebarkan oleh

orang-orang Spanyol dan Portugis.

Sosrosoedirdjo (1982) menambahkan singkong berdasarkan kandungan

HCN-nya digolongkan menjadi empat jenis, yaitu 1) tidak beracun, bila kadar

HCN-nya lebih kecil dari 50 mg/kg, 2) agak beracun, bila kandungan HCN-nya

antara 50-80 mg/kg, 3) beracun, bila kandungan HCN-nya antara 80-100 mg/kg,

4) dan sangat beracun, bila kandungan HCN-nya lebih besar dari 100 mg/kg.

Pembersihan merupakan suatu tindakan penting sebelum bahan diproses

lebih lanjut. Pembersihan adalah suatu proses untuk membuang kotoran dan

benda asing sehingga diperoleh komoditi yang bersih. Sortasi adalah suatu

tindakan untuk memisahkan hasil yang sudah bersih menjadi beberapa jenis mutu

berdasarkan ukuran, bentuk, kemurnian, tekstur dan lain sebagainya (Idrial, 1987).

Proses pengupasan singkong merupakan salah satu proses penting dalam

rangkaian proses pengolahan singkong. Proses pengupasan dilakukan dengan

maksud memisahkan kulit umbi dari dagingnya. Hal ini penting dilakukan sebab

kulit umbi singkong mengandung kadar HCN cukup tinggi, yaitu 3-5 kali lebih

besar daripada kandungan HCN yang terdapat pada bagian dagingnya.

Pengupasan mekanis yang lazim dilakukan untuk memisahkan kulit komoditi

hasil pertanian ada dua cara, yaitu cara pengikisan dengan pisau atau lebih dikenal

dengan sebutan “mechanical peeling” dan cara penggosokan yang lebih dikenal

dengan sebutan “abrasive peeling”.

Proses pengupasan dengan menggunakan “abrasive peeler” dilakukan

dengan cara menggosok kulit komoditi yang akan dikupas. Bahan yang digunakan

untuk menggosok ini dipilih berdasarkan tekstur komoditi yang akan dikupas.

Bila tekstur komoditi yang akan dikupas tergolong lunak, misalnya buah-buahan

berkulit tipis, maka bahan penggosok yang digunakan dapat terbuat dari karet

keras. Sedangkan untuk komoditi yang memiliki tekstur keras, misalnya singkong,

bahan penggosok yang digunakan dapat terbuat dari besi atau baja tahan karat.

Proses pengupasan menggunakan cara ini, penggunaan air masih penting, tetapi

tidak memerlukan alat penyemprot air seperti pada “mechanical peeler” (Ciptadi,

1980).

Zat pati secara kimia dibentuk dari atom karbon, hidrogen dan oksigen

dengan rumus umum (C6H10O5)n. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan

ikatan a-glukosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan, fraksi

terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Pati ubi kayu

mengandung 17% amilopektin (Winarno, 1980).

Pati singkong akan coba dihasilkan dari dua jenis metode, yaitu

menggunakan settling tank dan vibrating screening. Kedua metoda ini tidak jauh

berbeda dalam proses pengendapan ataupun tatacara pengerjaannya, tetapi akan

terdapat sedikit perbedaan hasil antar keduanya.

a) Pembuatan Pati Singkong

Penggunaan vibrating screener pada praktikum ini bertujuan untuk

mendapatkan pati singkong melalui proses pemisahan. Pemisahan

campuran partikel padatan menurut ukuran dapat dilakukan pada suatu

rangkaian penyaring yang memiliki lubang-lubang berukuran standard.

Pemisahan sistem padatan-cairan mempunyai bidang aplikasi yang sangat

luas dalam agroindustri. Banyak alat pemisahan bahan cair dan padatan

yang terbagi sangat halus ditemukan secara independen dalam sejumlah

industri sehingga mempunyai karakter yang berbeda. Sampai saat ini

seleksi peralatan untuk aplikasi pemisahan padatan-cairan spesifik lebih

merupakan proses scale-up yang didasarkan langsung pada pengalaman

dengan bahan proses Sosrosoedirdjo (1982).

Awalnya singkong yang masih mentah dikupas dan dibersihkan,

daging singkong yang telah bersih ditimbang dan dicatat bobotnya. Daging

singkong ini yang merupakan bahan utama dalam pembuatan pati

singkong. Singkong yang telah bersih digiling terlebih dahulu dan

dicampur dengan air sampai membentuk larutan anatara daging singkong

hasil gilingan dengan air. Proses pemarutan daging singkong ini

menggunakan alat sebagai berikut:

Hasil giling ini yang kemudian dimasukkan ke dalam vibrating

screener dan mengalami proses pengayakan. Seperti yang dijelaskan

Fellow (1988), pengayakan merupakan pemisahan berbagai campuran

partikel padatan yang mempunyai berbagai ukuran bahan dengan

menggunakan ayakan. Untuk memisahkan bahan-bahan yang telah

dihancurkan berdasarkan keseragaman

ukuran partikel-partikel bahan, dilakukan dengan pengayakan dengan

menggunakan ayakan standar. Pengayak (screener) dengan berbagai

desain telah digunakan secara luas pada proses pemisahan bahan pangan

berdasarkan ukuran yang terdapat pada mesin-mesin sortasi, tetapi

pengayak juga dapat digunakan sebagai alat pembersih dan sebagai

pemisah kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku.

Pengayakan memudahkan untuk mendapatkan tepung dengan ukuran yang

seragam. Dengan demikian pengayakan dapat didefinisikan sebagai suatu

metoda pemisahan berbagai campuran partikel padat sehingga didapat

ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari kontaminan yang

memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat pengayak.

Screener merupakan suatu permukaan yang memiliki banyak

apertures dalam suatu ukuran tertentu. Material yang memiliki berbagai

macam ukuran akan melewati atau tertahan di screener ini tergantung

kepada ukuran partikel yang lebih kecil atau lebih besar dari ukuran

aperture screener. Sistem bukaan dari permukaan screener bervariasi,

seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan

bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material dan

kecepan gerakan screener. Efisiensi kerja screener tergantung pada tingkat

kesempurnaan pemisahan material ke dalam fraksi ukuran di atas atau di

bawah dimensi ukuran aperture. Screener dibatasi untuk ukuran material

di atas 250 mm. Ukuran partikel material yang lebih halus akan

dipisahkan melalui metode classification. Ukuran screener yang

digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Mesh

adalah jumlah lubang yang terdapat dalam 1 inchi persegi (square inch),

sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan

merupakan besar material yang diayak. Perbandingan antara luas lubang

bukaan dengan luas permukaan screener disebut presentase opening

(Anonim, 2009).

Terdapat beberapa jenis pengayak yang sering digunakan pada

industri:

1) Pengayak Berbadan Datar: Pengayak jenis ini bentuknya sangat

sederhana, banyak ditemukan di areal-areal pertanian, saat proses

sortasi awal dari kentang, wortel dan lobak. Alat pengayak datar

ganda digunakan secara luas dalam proses sortasi berdasarkan ukuran

dari bahan baku (seperti biji-bijian dan kacang-kacangan) juga

digunakan dalam proses pengolahan dan produk akhir seperti tepung

jagung. Alat pengayak datar secara umum terdiri dari satu atau lebih

lembaran pengayak yang dipasang bersama-sama dalam sebuah kotak

yang tertutup rapat, pergerakannya dapat menggunakan berbagai alat.

Tetapi biasanya alat tersebut terdiri dari bola-bola runcing dari kart

yang keras, yang diletakkan antara lembaran-lembaran pengayak.

Tujuannya adalah untuk meminimumkan kerusakan akibat pergesekan

antara lubang-lubang pengayak dengan partikel bahan yang halus.

2) Pengayak Drum: Pengayak drum merupakan alat yang digunakan

pada proses sortasi berdasarkan ukuran bentuk untuk kacang polong,

jagung, kacang kedelai dan kacang lainnya yang sejenis. Bahan

pangan tersebut akan menahan gerakan jatuh berguling yang

dihasilkan oleh rotasi drum. Alat sortasi drum biasanya diperlukan

untuk memisahkan bahan pangan ke dalam dua atau lebih aliran,

karena itu dibutuhkan dua atau lebih tingkatan pengayak.

3) Pengayak Sortasi: Menggunakan pengayak sortasi dengan variabel

celah dan tahap-pertahap. Termasuk dalam kelompok ini adalah jenis-

jenis khusus dari tipe sortasi roller belt dan sorter roller seperti tipe

baling-baling.

4) Pengayak screener: Pengayak screener dengan berbagai desain telah

digunakan secara luas pada proses pemisahan bahan pangan

berdasarkan ukuran yang terdapat pada mesin-mesin sortasi, tetapi

pengayak juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisahan

kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku. Pergerakan

bahan pangan diatas pengayak dapat dihasilkan oleh gerakan berputar,

gerakan dari tangkai yang menyangga badan pengayak ataupun dari

getaran alat.

Penggunaan screener bisa dalam keadaan kering (dry) atau basah

(wet), dalam keadaan tetap (stationary) atau dalam keadaan bergetar

(vibrating). Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk

material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 mesh. Sedangkan

pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus

mulai dari ukuran 20 mesh sampai dengan ukuran 35 mesh (Anonim,

2009).

Faktor-faktor yang mempengaruhi performa screener antara lain

adalah feed rate, vibration pada screener dan sudut datang serta orientasi

partikel saat di screener. High feed rate diperlukan untuk mengurangi

waktu pengayakan yang lama. Vibration pada screener bertujuan untuk

meningkatkan efisiensi. Semakin tinggi laju feed rate maka semakin besar

vibration yang dilakukan (Anonim, 2009).

Prinsip pemisahan yang dilakukan oleh mesih separator adalah dengan

menggunakan filter/saringan yang memiliki ukuran tertentu sehingga

antara bahan yang berbeda fase dapat terpisahkan. Kemudian pada saat

pemisahan, mesin akan menggerakkan vibrating chamber dengan tujuan

untuk meratakan permukaan bahan yang akan dipisahkan sehingga bahan

tersebut terpisah dengan merata, seperti halnya pemisahan dengan

menggunakan ’ayakan’. Mesin pemisahan ini juga menggunakan motor

dan kopling yang berfungsi untuk menggerakkan vibrating chamber dan

mengatur seberapa besar getaran yang dibutuhkan. Semakin tinggi getaran

yang terjadi maka akan semakin merata pula permukaan bahan yang akan

dipisahkan.

Getaran yang dihasilkan, selain untuk meratakan permukaan bahan

yang akan disaring juga berfungsi untuk mengarahkan bahan yang tidak

tersaring, dalam hal ini ampas, untuk masuk ke saluran keluar, sedangkan

untuk larutan yang telah terpisahkan akan keluar melalui saluran yang

berada di bawah saringan/filter.

Pada vibrating screener ukuran screen yang digunakan akan terus

mengecil ukuran mesh-nya dari atas ke bawah. Hal ini menyebabkan

bahan yang sampai pada tempat terakhir (tempat bahan hasil pengayakan

keluar) memiliki ukuran yang sangat kecil dan seragam. Bahan hasil

proses inilah yang kemudian diendapkan untuk mendapatkan pati

singkong.

Tujuan dari proses screening antara lain adalah:

1) Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk

beberapa proses berikutnya

2) Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan

(primary crushing) atau over size ke dalam proses pengolahan

berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap

berikutnya (secondary crushing)

3) Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir

4) Mencegah masuknya under size ke permukaan (Brennan, 1968).

Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:

1) Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan

2) Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan

3) Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel

4) Komposisi air dalam material yang akan diayak

5) Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak (Brennan,

1968).

Kapasitas screener ditentukan oleh:

1) Luas penampang screener

2) Ukuran bukaan

3) Sifat dari umpan seperti: berat jenis, kandungan air, dan suhu

4) Tipe mechanical screener yang digunakan (Wirakartakusumah,1992).

Mekanisme kerja vibrating screener adalah motor arus bolak balik

tiga fasa dipasang pada bagian bawah alat penyaring dengan menggunakan

penguat (mur dan baut) yang diberi pegas (per). Saat motor dioperasikan

alat penyaring akan bergetar yang disebabkan oleh putaran motor yang

diberi beban pada rotornya, kemudian alat penyaring dapat

mendistribusikan bahan yang siap untuk diproses (Heldman, 1981).

Mesin vibrating screener menggunakan prinsip gabungan antara

penyaringan dan pengayakan dengan adanya getaran. Saringan bergetar

yang diamati pada praktikum ini terdiri dari dua tingkat saringan. Tujuan

dari pemakaian dua saringan ini adalah pada saringan pertama untuk

memisahkan ampas bahan yang ingin dipisahkan dari suspensi, sedangkan

pada saringan kedua agar proses penyaringan lebih sempurna. Bila ingin

mendapatkan pati dengan pengolahan melalui mesin vibrating screener,

maka dilakukan proses lanjutan dengan pengendapan. Pengendapan

suspensi pati dapat dilakukan pada settling tank.

Penggunaan vibrating screener pada industri pembuatan pati

memberikan keuntungan yang sangat besar karena proses pengolahan akan

lebik efektif. Saat parutan pati dicampur dengan air untuk mengeluarkan

pati dari selnya, maka semua komponen-komponen dari singkong juga

ikut keluar dan tercampur. Campuran ini terdiri dari lemak, protein, HCN,

dan komponen-komponen minor lainnya. Untuk mendapatkan pati murni

tentu harus dilakukan proses separasi atau pemisahan. Pada saringan

vibrating screener larutan campuran dituangkan. Saat terjadi getaran yang

bersumber dari motor listrik yang menggerakkan pegas pada alat, saringan

akan mengayak ampas-ampas singkong dan sekaligus menyaring larutan

pati melewati saringan tersebut. Saat mengayak, ampas tersebar di atas

saringan karena adanya getaran. Selanjutnya suspensi memasuki saringan

kedua di bawahnya untuk disaring lebih sempurna, dan larutan pati

ditampung pada wadah penampung yang berada di bagian bawah alat.

Untuk mendapatkan pati, suspensi selanjutnya dapat diendapakan pada

settling tank.

Dengan prinsip kerja vibrating screener seperti yang diilustrasikan di

atas maka dapat dikatakan sangat besar manfaat proses separasi untuk

memperoleh suatu produk yang diinginkan seperti yang dijelaskan

Wirakartakusumah (1992), bahwa manfaat dari pengayakan dan

penyaringan adalah untuk memisahkan bahan pangan yang telah

mengalami proses pencampuran, untuk memisahkan bahan pangan

berdasarkan ukuran (besar, kecil, panjang, atau pendek), untuk

memisahkan bahan pangan dari kontaminan, sebagai alat pembersih,

sebagai alat yang dapat berfungsi sebagai indikator keseragaman bahan

pangan, dan mudah memperoleh bahan yang lembut.

Pada proses pengayakan dan penyaringan, bahan dibagi menjadi

bahan kasar yang tetinggal dan bahan halus yang lolos melalui ayakan.

Bahan yang tertinggal hanyalah partikel-partikel yang berukuran lebih

besar dari pada lubang saringan, sedangkan bahan yang lolos berukuran

lebih kecil dari pada lubang-lubang saringan tersebut. Dalam praktek,

sering terjadi penyimpangan. Penyimpangan dapat dinyatakan dalam

efisiensi, yaitu perbandingan antara jumlah bahan yang lolos dalam

kenyataannya dan jumlah bahan yang lolos secara teoritik. Efisiensi selalu

lebih kecil dari satu atau kurang dari 100%.

Faktor – faktor yang mempengaruhi lolosnya undersize adalah: ukuran

absolut dari bukaan permukaan ayakan, persentase bukaan terhadap total

luas permukaan ayakan, ukuran relatif partikel, sudut jatuh partikel dan

kecepatan jatuh partikel. Efisiensi dari proses pengayakan tergantung

pada:

a. Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan,

yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan

b. Persentase total area ayakan yang terbuka

c. Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan

d. Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan, bentuk partikel

seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, dan kandungan air)

e. Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screener

f. Ada atau tidak adanya korosi pada ayakan (kawat)

g. Mekanisme gerakan pengayakan (getaran)

h. Desain mekanis dari ayakan tersebut dan kemiringan ayakan

(biasanya 12o-18o) (Brown,1950).

Gerakan partikel pada permukaan ayakan dipengaruhi oleh gaya

gravitasi dan kekuatan yang digunakan oleh permukaan. Gerakan biasanya

bersifat translasi (translation) cepat pada kapasitas besar, sentuhan yang

kontinyu, berguling (turn over) yang menyebabkan orientasi pergantian

partikel serta pengeluaran (ejecting), yaitu pembuangan keluar partikel.

Gerakan dan waktu tinggal bahan di atas ayakan harus dipilih agar setiap

butiran paling sedikit satu kali berada pada sebuah lubang ayakan.

Efisiensi pengayakan akan turun jika bahan yang diayak memebentuk

lapisan yang terlalu tebal atau bergerak terlalu cepat. Disamping itu

gerakan yang terlalu kuat dapat menyebabkan pengecilan ukuran akibat

pengikisan terutama pada bahan yang lunak, dengan akibat efisiensi

pengayakan yang diperoleh tidak benar.

Gerakan bahan di atas saringan saat proses pengayakan dan

penyaringan ditimbulkan oleh getaran. Getaran merupakan suatu

mekanisme yang sering kali digunakan dalam beberapa mekanisme kerja

mesin. Ada kalanya mesin tidak membutuhkan getaran sama sekali,

bahkan getaran itu akan mengganggu mekanisme kerja suatu mesin,

sehingga pada mesin-mesin tertentu bahkan dipasang redaman untuk

meredam getaran yang terjadi tetapi tidak diinginkan. Namun pada sisi

lain, ada kalanya mesin sangat membutuhkan mekanisme getaran untuk

mendukung mekanisme kerjanya (Brown,1950).

Pada mekanisme kerja alat pengayak dan penyaring pada beberapa

industri, misalnya industri pembuatan pati, mekanisme getaran sangat

diperlukan. Bahan yang berada di atas pengayak apabila bergetar akan

terayak dan cairan secara otomatis akan tersaring melewati penyaring.

Getaran yang diinginkan memang sengaja diadakan. Adapun cara untuk

membangkitkan getaran itu menurut Brown (1950), ada bermacam-

macam. Cara yang digunakan pada pengayak bergetar menggunakan

mekanisme gerak yang seimbang dibangkitkan oleh motor yang

menggerakkan pegas pada alat. Pengayak akan digetarkan oleh motor

dengan bantuan roda eksentrik. Pada bagian pengayak ini digunakan

beberapa pegas untuk membantu getaran agar lebih sempurna. Bahan yang

halus keluar melalui saringan bagian bawah. Ampas yang tidak tersaring

tetap berada pada bagian atas saringan. Mekanisme getar pada bagian ini

menggunakan motor yang telah dilengkapi roda eksentrik untuk

menghasilkan gerak.

Ayakan bergetar (vibrating screener) dibagi menjadi tiga jenis

berdasarkan getarannya, yaitu:

1) Getaran berputar (incline) dimana terjadi gerakan berputar pada pusat

secara mekanis dengan kecepatan amplitudo sebesar 600-7000 rpm

2) Getaran horizontal terjadi gegalan linier dengan komponen vertikal

sebagai pengangkat dengan kecepatan amplitudo 600-3000 rpm

3) Getaran acak (probability) terjadi gerakan yang bervariasi (Brennan,

1968).

Menurut Brennan (1968) ayakan getar dapat di klasifikasikan

berdasarkan beberapa faktor seperti:

1) Getaran yang terjadi di atas permukaan ayakan.

2) Tempat terjadinya getaran

3) Proses getaran

4) Sifat alami dari permukaan pengayakan

5) Bentuk ayakan

Contoh beberapa gerakan pada ayakan getar yang disebabkan oleh

beberapa faktor yang telah disebutkan di atas menurut Wirakartakusumah

(1992), adalah:

1) Tidak seimbangnya katrol, yaitu satu batang sepusat dengan pembalik

arah yang dapat disetel dan dua bearing. Gerakan berputar keluar

menghasilkan suatu getaran yang menyebabkan material bergerak

kesana kemari. Bekerja dengan frekuensi 500-2500 rpm. Biasanya

pada ayakan Light Duty Screener .

2) Gerakan eksentrik batang dengan batang eksentrik dan dua bearing.

3) Penggetar elektromagnet, dengan osilasi frekuensi yang tinggi.

Dalam industri, vibrating screener atau ayakan bergetar merupakan

alat ayak yang baik dan sering digunakan di masa sekarang dengan alasan

mempunyai kapasitas ayakan yang cukup besar dengan ruang penampung

yang cukup, biaya operasi dan perawatan yang relatif murah (tahan

perawatan sampai dengan per ton ayakan) dan mampu memisahkan

mineral dari ukuran 25 cm sampai dengan ukuran 250 μm.

Praktikum ini tidak membahas dengan detail ukuran dari masing-

masing screen pada vibrating screener yang digunakan. Sehingga sulit

membandingkan ukuran screen pada laboratorium dan pasaran. Hasil dari

vibrating screener kemudian diedapan dan diambil sampelnya setiap 2

menit dalam jangka waktu total selama 10 menit dengan masing-masing

sampel sebanyak 20 mL. Ternyata semakin lama waktu pengedapan,

semakin besar juga kecepatan linier pati (cm/menit).

Contoh spesifikasi beberapa model alat dari vibrating screener yang

umumnya digunakan dalam perindustrian adalah seperti pada tabel berikut

ini.

Technical parameters of High frenquency vibrating screener :

ModelScreener square

(m2)

Thickness of input

material l(%)

Capacity

(ton/hour)

Power

(kw)

GPS-4 4.5 30%-40% 15-25 0.72

GPS-5 5.2 30%-40% 20-30 1.1

GPS-6 6 30%-40% 24-36 1.5

GPS-8 8.1 30%-40% 32-48 2.2

 (Sumber: http://www.chinavibratingscreen.com/chinavibratingscreen.com)

(Sumber: http://worldtechnique indonetwork.co.id/1596902/vibrating-screen-

mesin.htm.)

Mesin pada gambar di atas dapat digunakan untuk mengayak

bebatuan, pupuk kompos serta lainnya yang membutuhkan hasil partikel

yang lebih kecil. Mesin ini memiliki kapasitas: 500 kg-2ton per jam.

Mesin dapat mengayak otomatis, dengan bantuan vibrator. Screen atau

ayakannya berjenis single atau double dengan screen berukuran 2,5cm-

400 mesh.

Model VS – 60 VS - 70

Diameter 60" 70"

No. of Decks2 x (20/40 MG mesh

screen)*

2 x (20/40 MG mesh

screen)*

Drive1500 RPM

(3 Separation)1500 RPM (3 Separation)

Motor 4 HP 380 V 3 Phase 50 Hz5.5 HP 380 V 3 Phase 50

Hz

(Sumber: http://www.chinavibratingscreen.com/chinavibratingscreen.com)

b) Pengendapan Larutan Pati

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan terhadap pati singkong

yang diendapkan pada sebuah bak besi yang disebut settling tank. Pati

merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Berbagai

macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya,

serta apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya (Winarno, 2002). Pati

terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas, yaitu:

a. Amilosa, merupakan fraksi yang terlarut dalam air panas yang

mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-1,4-D-glukosa.

b. Amilopektin, merupakan fraksi yang tidak larut dalam air panas dan

mempunyai struktur bercabang dengan ikatan α-1,6-D-glukosa.

Meyer (1973), menyatakan bahwa pati mempunyai sifat tidak larut

dalam air, dengan larutan iodin memberikan warna biru. Bentuk

mikroskopis granula menandakan sumber patinya. Konstituen utama pati

adalah amilosa (15–20%) yang mempunyai struktur heliks tak bercabang

dan memberikan warna biru dengan iodin serta dengan jelas cenderung

mengadakan retrodegradasi dan amilopektin (80–85%) yang tersusun dari

rantai bercabang dan hanya memberikan warna merah dengan iodin karena

tidak terbentuk helix serta sedikit cenderung mengadakan retrodegradasi.

Suspensi adalah kumpulan komponen tertentu yang tidak melarut di dalam

air sehingga dapat dipisahkan dari air (Winarno, 2002).

Pati sebanyak 1 kg dicampur dengan 50 liter air. Kemudian langsung

diambil sampel pada menit ke-0 pada bagian atas, bagian tengah, dan

bagian bawah. Pada bagian atas, bobot pati yang telah diendapkan adalah

sebesar 0,08 gram. Pada bagian tengah, bobot pati yang telah diendapkan

didapat sebesar 0,613 gram. Pada bagian bawah, bobot pati setelah

diendapkan adalah sebesar 34,5 gram. Hal ini menunjukkan bahwa pada

menit ke-0 sudah diperoleh endapan pada larutan tersebut karena bobot

pati pada bagian bawah lebih besar daripada bobot pati bagian tengah dan

atas.

Selanjutnya pati didiamkan selama 30 menit dan kemudian diambil

sampel pada bagian atas, tengah, dan bawah. Pada bagian atas, endapan

pati memiliki bobot sebesar 0,155 gram. Pada bagian tengah diperoleh

bobot endapan pati sebesar 0,613 gram. Pada bagian bawah, endapan pati

memiliki bobot sebesar 34,5 gram. Hal ini juga menunjukkan bahwa pada

menit ke-0 sudah diperoleh endapan pada larutan tersebut karena bobot

pati pada bagian bawah lebih besar daripada bobot pati bagian tengah dan

atas.

Pati kemudian diendapkan lagi selama 30 menit. Pada menit ke-60 ini

diambil pula sampel untuk diendapkan pada bagian atas, tengah, dan

bawah. Pada bagian atas, bobot pati yang telah diendapkan sebesar 0,155

gram. Pada bagian tengah, endapan pati memiliki bobot sebesar 0,613

gram. Pada bagian bawah, bobot endapan pati adalah sebesar 34,5 gram.

Hal ini menunjukkan bahwa pada menit ke-0 sudah diperoleh endapan

pada larutan tersebut karena bobot pati pada bagian bawah lebih besar

daripada bobot pati bagian tengah dan atas.

Apabila dilihat dari sampel yang diambil untuk diendapkan, warna

larutan pada menit ke-60 lebih jernih daripada menit ke-30 dan menit ke-0.

Namun apabila dilihat dari bobot endapan, tidak memperlihatkan bahwa

menit ke-60 lebih jernih daripada menit ke-30 dan menit ke-0. Hal tersebut

terjadi karena terjadi kesalahan metode dalam pengambilan sampel larutan

pati yang akan diendapkan, baik cara pengambilan maupun waktu yang

digunakan dalam pengambilan sampel larutan pati.

Menurut Qasim (2000), suspensi pati dibiarkan mengendap di dalam

wadah pengendap selama 12 jam untuk mencapai pengendapan yang

maksimal. Pati akan mengendap sebagai pasta dan setelah itu dapat

dikeringkan untuk selanjutnya digiling menjadi pati.

Menit ke-60bawah

Menit ke-60tengah

Menit ke-60atas

Menit ke-30atas

Menit ke-30tengah Menit ke-30

bawah

Menit ke-0tengah

Menit ke-0atas

Menit ke-0bawah