UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan...

33
UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN PRODUK SAMPING PERTANIAN SUSI HASRAT ALFISYAH DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

Transcript of UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan...

Page 1: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN

PRODUK SAMPING PERTANIAN

SUSI HASRAT ALFISYAH

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara
Page 3: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Ukuran Partikel dan

Sifat Fisik Hasil Gilingan Produk Samping Pertanian adalah benar karya saya

dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa

pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau

dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian

akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2014

Susi Hasrat Alfisyah

NIM D24100036

Page 4: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

ABSTRAK

SUSI HASRAT ALFISYAH. Ukuran Partikel dan Sifat Fisik Hasil Gilingan

Produk Samping Pertanian. Dibimbing oleh HERI AHMAD SUKRIA dan

ANURAGA JAYANEGARA.

Data dan informasi ukuran partikel dan sifat fisik pakan merupakan faktor

yang penting dalam industri pengolahan hasil pertanian. Tujuan penelitian ini

untuk mengukur dan mengevaluasi ukuran partikel dan sifat fisik bahan baku

yang berasal dari hasil samping pertanian. Penelitian ini menggunakan rancangan

acak lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 4 ulangan untuk menentukan ukuran

sampel pada analisis ukuran partikel. Rancangan acak lengkap pola faktorial (2x5)

untuk mengevaluasi pengaruh ukuran saringan mesin giling dan jenis hasil

samping pertanian terhadap ukuran partikel dan sifat fisik. Hasil penelitian ini

menunjukkan bahwa ukuran sampel berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap hasil

analisis ukuran partikel hasil samping pertanian. Ukuran sampel yang disarankan

untuk analisis ukuran partikel hasil samping pertanian pada penelitian ini adalah

50 gram. Hasil penelitian evaluasi pengaruh ukuran saringan mesin giling dan

jenis hasil samping pertanian menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara

ukuran saringan mesin giling dan jenis hasil samping pertanian terhadap ukuran

partikel dan sifat fisik.

Kata kunci: hasil samping pertanian, sifat fisik, ukuran partikel, ukuran saringan

ABSTRACT

SUSI HASRAT ALFISYAH. Particle Size and Physical Characteristic of Ground

Agricultural Co-Product Based Feed. Supervised by HERI AHMAD SUKRIA and

ANURAGA JAYANEGARA.

Data and information of particle size and physical properties of feed are

important factors in the agricultural processing industry. This study aimed to

measure and evaluate the particle size and physical characteristic from ground

agricultural co-product based feed. This study was conducted in a Completely

Randomized Design (CDR) with 3 treatments and 4 replications to determine

sample size in particle size analysis. Completely Randomized Factorial Design

(2×5) for analizing effect of grinder screen size and type of ground agricultural

co-product in the particle size and physical characteristic. The results of this study

indicated that sample size significantly (P<0.05) of agricultural co-product on the

particle size. The sample size that recommended for the measurement of particle

size from agriculture co-product in this study is 50 g. The results of evaluation the

effect of grinder screen size and agricultural co-product indicated there was

interaction between of grinder screen size and types of agricultural co-product

significantly on the particle size and physical characteristic.

Keywords: agricultural co-product, particle size, physical characteristic, screen

size

Page 5: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Peternakan

pada

Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan

UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN

PRODUK SAMPING PERTANIAN

SUSI HASRAT ALFISYAH

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 6: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara
Page 7: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

Judul Skripsi : Ukuran Partikel dan Sifat Fisik Hasil Gilingan Produk Samping

Pertanian

Nama : Susi Hasrat Alfisyah

NIM : D24100036

Disetujui oleh

Dr Ir Heri Ahmad Sukria, MScAgr

Pembimbing I

Dr Anuraga Jayanegara, SPtMSc

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Panca Dewi MHK MSi

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 8: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara
Page 9: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

segala berkat dan limpahan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunan skripsi yang berjudul “Ukuran Partikel dan Sifat Fisik Hasil Gilingan

Produk Samping Pertanian”.

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur dan mengevaluasi ukuran partikel

dan sifat fisik bahan baku pakan yang berasal dari hasil samping pertanian.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk kelulusan dan memperoleh gelar

Sarjana Peternakan di Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas

Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

Pengecilan ukuran partikel (penggilingan) dalam industri pengolahan pakan

dapat berguna untuk meningkatkan daya guna (mempermudah dalam penggunaan

bahan), mempermudah dalam proses pemcampuran bahan (mixing), dan

mempermudah penyimpanan dan penanganan. Penelitian ini dilakukan dengan

pengayakan secara manual, namun diharuskan memperoleh hasil ukuran partikel

yang sama dengan hasil pengayakan yang menggunakan mesin getar. Oleh karena

itu, diperlukan ukuran sampel yang tepat untuk mendapatkan hasil ukuran partikel

yang memenuhi standar dan sesuai dengan bahan pakan hasil samping pertanian

ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan.

Kritik, saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga karya ilmiah ini

bermanfaat bagi pembaca secara umumnya.

Bogor, September 2014

Susi Hasrat Alfisyah

Page 10: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Bahan 2

Alat 2

Lokasi dan Waktu Penelitian 4

Prosedur 4

Persiapan Bahan 4

Analisis Ukuran Partikel 4

Pengukuran Sifat Fisik Bahan 4

Rancangan Percobaan dan Analisis Data 5

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

Keadaan Umum Bahan 5

Pengaruh Ukuran Sampel terhadap Ukuran Partikel 6

Ukuran Partikel Hasil Samping Pertanian dengan Ukuran Saringan

Penggilingan Berbeda 8

Sifat Fisik Hasil Samping Pertanian dengan Ukuran Saringan

Penggilingan Berbeda 10

Berat Jenis 10

Kerapatan Tumpukan 11

Kerapatan Pemadatan Tumpukan 12

Sudut Tumpukan 13

SIMPULAN DAN SARAN 15

Simpulan 15

Saran 15

DAFTAR PUSTAKA 15

LAMPIRAN 17

RIWAYAT HIDUP 21

UCAPAN TERIMA KASIH 21

Page 11: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

DAFTAR GAMBAR

1 Penampakan fisik hasil samping pertanian sebelum digiling 3

2 Vibrator ball mill 3

3 Mesin penggilingan (semi fixed hammer mill) 3

4 Saringan penggilinga semi fixed hammer mil 3

5 Sudut tumpukan bahan pakan 14

DAFTAR TABEL

1 Penampakan fisik hasil samping pertanian dari ukuran saringan penggilingan

3 mm dan 5 mm 7

2 Nilai ukuran partikel pada pengukuran partikel dengan metode

dry-sieving menggunakan ukuran sampel berbeda 8

3 Nilai ukuran partikel bahan baku kelima jenis hasil samping pertanian

dengan ukuran saringan penggilingan berbeda 10

4 Berat jenis (kg l-1

) hasil samping pertanian yang disaring dengan saringan

penggilingan berbeda 11

5 Kerapatan tumpukan (g l-1

) hasil samping pertanian yang disaring dengan

saringan penggilingan berbeda 12

6 Kerapatan pemadatan tumpukan (g l-1

) hasil samping pertanian yang

disaring dengan saringan penggilingan berbeda 13

7 Sudut tumpukan (º) hasil samping pertanian yang disaring dengan saringan

penggilingan berbeda 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Hasil analisis ragam ukuran partikel dengan ukuran sampel yang berbeda 17

2 Hasil analisis ragam interaksi ukuran saringan penggilingan dengan jenis

hasil samping pertanian terhadap ukuran partikel 19

3 Hasil analisis ragam berat jenis 19

4 Hasil analisis ragam kerapatan tumpukan 19

5 Hasil analisis ragam kerapatan pemadatan tumpukan 20

6 Hasil analisis ragam sudut tumpukan 20

Page 12: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara
Page 13: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

1

PENDAHULUAN

Pemanfaatan produk samping pertanian sebagai bahan pakan ternak

merupakan suatu alternatif dalam upaya memenuhi kebutuhan nutrisi ternak, baik

sebagai suplemen, komponen konsentrat atau pakan dasar. Hasil samping

pertanian dan agroindustri pertanian memiliki potensi yang cukup besar sebagai

sumber pakan ternak ruminansia (Mariyono dan Romjali 2007). Jenis hasil

samping pertanian yang sering digunakan sebagai pakan ternak adalah jerami

padi, jerami jagung, jerami kacang tanah, jerami kedelai, dan pucuk ubi kayu

(Djajanegara 1999). Namun demikian, penggunaan hasil samping pertanian

sebagai sumber pakan pengganti hijauan membutuhkan penanganan tersendiri.

Utomo dan Soejono (2013) menyatakan bahwa hal ini disebabkan oleh hasil

samping pertanian yang hanya melimpah pada saat panen saja, rendahnya zat gizi

dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus.

Sumber bahan baku pakan lokal berbasis pertanian di Indonesia yang

sangat melimpah, masih belum termanfaatkan secara baik dan optimal sebagai

makanan ternak. Salah satu faktor yang menjadi penyebab pada kondisi ini adalah

data dan informasi standar mutu secara baku mengenai sifat-sifat fisik bahan baku

pakan masih kurang. Data ukuran partikel dan sifat fisik pakan lainnya seperti

sudut tumpukan, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, berat

jenis dan daya ambang pada bahan baku pakan yang akan diterima di industri

merupakan data awal yang penting selain hasil uji secara kimia, untuk

menentukan suatu bahan baku diterima atau tidak dan untuk menentukan

metode pengangkutan, penyimpanan, dan proses selanjutnya di pabrik (Sutardi

1997).

Pemanfaatan nutrien bahan pakan secara alami memerlukan proses

penggilingan (grinding) untuk mengurangi ukuran partikelnya karena akan

mempengaruhi penganan secara fisik yang menyangkut pengemasan,

pergudangan dan transportasi (Susanti dan Nurhidayat 2008). Pengecilan ukuran

partikel (penggilingan) dalam industri pengolahan pakan dapat berguna untuk

meningkatkan daya guna (mempermudah dalam penggunaan bahan),

mempermudah dalam proses pemcampuran bahan (mixing), dan mempermudah

penyimpanan dan penanganan. Cara yang digunakan untuk mengurangi ukuran

partikel bahan baku yaitu melalui proses penggilingan dengan menggunakan

mesin giling (grinder) yang dilengkapi dengan saringan. Ukuran saringan

penggilingan yang digunakan pada pabrik-pabrik pakan dipengaruhi oleh jenis

pakan yang diproduksi dan kualitas produk yang diinginkan. Ukuran partikel

ransum yang dibutuhkan oleh ternak tergantung pada umur, jenis dan ukuran

tubuh ternak (Agustina 2005).

Pengujian ukuran partikel dengan vibrator ball mill telah terstandarisasi

untuk bahan pakan konvensional dengan minimal ukuran sampel 100 g dan

menggunakan mesin getar untuk proses pengayakan (ASAE 2003). Bahan pakan

dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya. Hal ini didukung dengan pernyataan

Khalil (1999b) bahwa berat jenis (BJ) akan berkaitan dengan ukuran partikel dan

bertanggung jawab terhadap homogenitas penyebaran partikel dan stabilitasnya

dalam suatu campuran pakan. Bahan pakan tersebut dibedakan ke dalam 3

kelompok, yaitu high density ingredient, intermediate density ingredient dan fluffy

Page 14: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

2

and light density ingredient (Voluminous). Bahan pakan yang termasuk ke dalam

kelompok High density ingredient adalah bahan pakan sumber mineral yang

mempunyai berat jenis tinggi. Rataan berat jenis pakan sumber mineral berkisar

antara 1600-2500 g L-1

(Gautama 1998). Misalnya, kapus, CaCO3, tepung kulit

kerang, dan sebagainya. Bahan pakan yang termasuk ke dalam kelompok

intermediate density ingredient adalah bahan utama di dalam formulasi

(konvensional), yaitu pakan sumber energi dan protein. Terutama dalam ransum

unggas yang memiliki nilai berat jenis cukup tinggi. Rataan berat jenis pakan

sumber energi berkisar antara 1000-1500 g L-1

(Gautama 1998). Misalnya, jagung

(biji-bijian), dedak padi, bungkil kelapa, bungkil kedelai, dan sebagainya.

Sedangkan bahan pakan yang termasuk ke dalam kelompok fluffy and light

density ingredient (Voluminous) adalah bahan pakan hijauan yang memiliki nilai

berat jenis yang rendah (<1000 g L-1

). Misalnya, rumput lapang, daun singkong,

daun lamtoro, dan sebagainya.

Penelitian ini dilakukan dengan pengayakan secara manual, namun

diharuskan memperoleh hasil ukuran partikel yang sama dengan hasil pengayakan

yang menggunakan mesin getar. Oleh karena itu, diperlukan ukuran sampel yang

tepat untuk mendapatkan hasil ukuran partikel yang memenuhi standar dan sesuai

dengan bahan pakan hasil samping pertanian ini.

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur dan mengevaluasi ukuran partikel

dan sifat fisik bahan baku pakan yang berasal dari hasil samping pertanian

(Agricultural Co-Product).

METODE

Bahan

Hasil samping pertanian yang digunakan pada penelitian ini adalah jerami

padi (JP), jerami jagung (JJ) berumur 70 hari, klobot jagung manis (KJ), tongkol

jagung manis (TJ), dan kulit singkong (KS). Hasil samping jagung didapatkan dari

tempat yang berbeda. Kelima jenis hasil samping pertanian didapatkan dari lahan

pertanian setelah pemanenan dan di area sekitar kampus Institut Pertanian Bogor,

Dramaga. Penampakan fisik kelima jenis hasil samping pertanian sebelum digiling

dapat dilihat pada Gambar 1.

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas mesin semi fixed

hammer mill (model FEC-37; 2175 rpm; 10 PH). Peralatan yang digunakan untuk

uji fisik yaitu alat ukur sudut tumpukan berupa corong dengan diameter 5 cm dan

alas berupa wadah berbentuk lingkaran terbuat dari alumunium untuk mengukur

sudut tumpukan, gelas ukur 500 mL, timbangan digital, dan alat yang digunakan

untuk uji partikel yaitu vibrator ball mill (Retsch GmbH dan Co KG, Jerman).

Vibrator ball mill, hammer mill, dan saringan penggilingan yang digunakan dapat

dilihat pada Gambar 2, 3, dan 4

Page 15: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

3

Jerami Padi Jerami Jagung

Klobot Jagung Tongkol Jagung Kulit Singkong

Gambar 1 Penampakan fisik hasil samping pertanian sebelum digiling

Gambar 2 Vibrator ball mill Gambar 3 Mesin penggilingan (semi fixed

hammer mill)

(a) (b)

Gambar 4 Saringan ukuran 3 mm (a) dan 5 mm (b) pada semi fixed hammer mill

Page 16: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

4

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Industri Pakan, Departemen

Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor,

pada bulan Maret sampai dengan Mei 2014.

Prosedur

Persiapan Bahan

Bahan pakan hasil samping pertanian yang telah diperoleh, dipilih yang

masih segar dan berkualitas baik, kemudian dibersihkan dari kotoran. Setelah itu

dilakukan pengeringan sampai kadar air mencapai 11%-14%. Pengeringan

dilakukan dengan matahari untuk bahan limbah pertanian jerami padi (13.8%),

jerami jagung (14%) berumur 70 hari, klobot jagung manis (11.7%), tongkol

jagung manis (14%). Untuk kulit singkong (14.3%) dikeringkan menggunakan

oven 105ºC. Semua bahan pakan digiling menggunakan mesin hammer mill

dengan ukuran saringan penggilingan yang berbeda, yaitu saringan penggilingan 3

dan 5 mm.

Analisis Ukuran Partikel

Ukuran partikel bahan pakan diukur dengan menggunakan metode dry-

sieving menggunakan alat vibrator ball mill. Ukuran sieve (μm) yang digunakan

adalah 4750, 2360, 1180, 600, 300, dan 150. Sampel yang digunakan sebanyak

50, 100, dan 150 g dimasukkan ke sieve yang paling atas, lalu alat digoyangkan

untuk menyaring bahan di setiap sieve. Bahan yang tertinggal pada setiap sieve

ditimbang. Ukuran partikel dihitung dengan menggunakan metode American

Society of Agricultural Engneers (ASAE) 2003, dengan rumus :

Dgw = log-1

[ ∑ Wi(log di)

] ∑ Wi

Sgw= log-1

[ ∑Wi(logdi-log Dgw)

2

]0.5

∑Wi

Keterangan : Dgw = Geometric Mean Diameter (μm)

Sgw = Geometric Standard Deviation (μm)

Wi = mash yang tertinggal dari masing-masing sieve (g)

di = diameter dari masing-masing sieve (μm)

Pengukuran Sifat Fisik Bahan Berat Jenis. Bahan dimasukkan kedalam gelas ukur 500 ml melalui corong

sampai volume 50 ml. Gelas ukur yang telah berisi sampel, dituangkan kedalam

wadah dan ditimbang untuk mengetahui beratnya. Sampel yang sudah ditimbang,

dimasukkan kedalam gelas ukur 500 ml dan dimasukkan aquades sebanyak 50 ml,

serta diaduk menggunakan pengaduk kaca. Pembacaan volume akhir dilakukan

setelah volume tidak berubah lagi. Perubahan volume aquades merupakan volume

bahan yang sesungguhnya (Khalil 1999a). Berat jenis dihitung dengan cara

membagi bobot pakan (g) dengan perubahan volume aquades (ml). Satuan

dimodifikasi dari g ml-1

menjadi kg L-1

.

Page 17: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

5

Kerapatan Tumpukan. Bahan dicurahkan kedalam gelas ukur 500 ml kemudian

ditimbang untuk mengetahui beratnya. Pencurahan bahan dilakukan pada

permukaan bidang yang rata. Bahan dicurahkan melalui corong dan menggunakan

sendok pada posisi yang sama. Setiap pengamatan hindari terjadinya goncangan

selama pengukuran (Khalil 1999a). Kerapatan Tumpukan dihitung dengan cara

membagi bobot pakan (g) dengan volume curah pakan atau ruang yang

ditempatinya (ml). Satuan dimodifikasi dari g ml-1

menjadi g L-1

.

Kerapatan Pemadatan Tumpukan. Besarnya kerapatan pemadatan tumpukan

ditentukan dengan cara yang sama seperti penentuan kerapatan tumpukan. Tetapi,

volume dibaca setelah dilakukan pemadatan dengan cara menggoyang-

goyangkan gelas ukur dengan tangan sampai volumenya tidak berubah (Khalil

1999a). Kerapatan pemadatan tumpukan dihitung dengan cara membagi bobot

pakan (g) dengan volume ruang setelah pemadatan (ml). Satuan dimodifikasi dari

g ml-1

menjadi g L-1

.

Sudut Tumpukan. Sudut tumpukan diukur dengan menjatuhkan bahan pada

ketinggian 32.5 cm melalui corong pada bidang datar dengan menggunakan

wadah berbentuk lingkaran berdiameter 25 cm untuk memudahkan pengukuran

diameter. Sudut tumpukan bahan diukur dari diameter (d) dan tinggi (t) tumpukan

bahan setelah jatuh. Sudut tumpukan dinyatakan dalam satuan derajat (º) (Khalil,

1999b). Sudut pemadatan tumpukan dihitung dengan cara mencari Arctg sudut

dari rasio tinggi (cm) dan ½ diameter (cm) tumpukan.

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Penelitian ini dibagi ke dalam 2 percobaan yaitu penentuan ukuran sampel

pada pengujian ukuran partikel dan evaluasi pengaruh ukuran saringan mesin

giling (grinding) dan jenis hasil samping pertanian terhadap ukuran partikel dan

sifat fisik. Analisis ukuran partikel dengan ukuran sampel yang berbeda

menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 4 ulangan.

Perlakuan terdiri dari ukuran sampel 50, 100, dan 150 g. Pengaruh ukuran

saringan dan jenis hasil samping pertanian terhadap ukuran partikel dan sifat fisik

menggunakan rancangan acak lengkap pola faktorial 2 x 5. Faktor A adalah

saringan penggilingan yang berbeda yaitu saringan penggilingan 3 mm dan 5

mm, faktor B adalah 5 jenis hasil samping pertanian yaitu jerami padi, jerami

jagung, klobot jagung, tongkol jagung, dan kulit singkong.

Data dianalisis dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA),

menggunakan program SPSS 16.0, jika terdapat interaksi yang nyata akan

dilanjutkan dengan Uji Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2002).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Keadaan Umun Bahan

Hasil samping pertanian yang digunakan merupakan sumber bahan baku

pakan lokal yang terdapat dalam jumlah melimpah dan mudah untuk

dimanfaatkan sebagai makanan ternak. Namun untuk memenuhi gizi ternak

Page 18: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

6

penggunaan jerami padi sebagai makanan utamanya perlu diimbangi dengan

pemberian makanan konsentrat. Selain itu juga diperlukan pengolahan fisik untuk

meningkatkan kualitasnya. Selama penelitian, sampel bahan yang sudah

dikeringkan (KA 11% - 14%) dan digiling di simpan dalam karung tertutup untuk

menghindari kerusakan pada bahan penelitian, sehingga dalam penelitian kualitas

bahan tetap terjaga. Perbandingan ukuran bahan yang digiling pada ukuran

saringan penggilingan berbeda ditunjukan pada Tabel 1.

Pengaruh Ukuran Sampel terhadap Ukuran Partikel

Hasil uji sidik ragam menunjukkan bahwa ukuran sampel hasil samping

pertanian berpengaruh nyata terhadap hasil ukuran partikel jenis hasil samping

pertanian. Berasarkan uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa ukuran sampel pada

saringan 3 mm berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap ukuran partikel jerami padi,

jerami jagung, dan klobot jagung, tetapi tidak berpengaruh nyata (P>0.05)

terhadap ukuran partikel tongkol jagung dan kulit singkong. Pada saringan 5 mm

ukuran sampel berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap ukuran partikel jerami padi,

jerami jagung, dan tongkol jagung, tetapi tidak berpengaruh nyata (P>0.05)

terhadap ukuran partikel klobot jagung dan kulit singkong. Hasil ukuran partikel

pada penggunaan bobot sampel yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 2.

Ukuran partikel menunjukkan hasil yang berbeda pada ukuran sampel 50,

100, dan 150 g. Hasil ukuran partikel yang berbeda pada jerami padi dan jerami

jagung menunjukkan bahwa ukuran sampel 100 dan 150 g sudah melebihi

kapasitas dari setiap sieve. Berdasarkan uji lanjut Duncan, ukuran sampel yang

lebih baik digunakan pada penelitian ini untuk analisis ukuran partikel jerami padi

dan jerami jagung yaitu ukuran sampel 50 g. Hal tersebut dikarenakan sifat bulky

pada kedua jenis hasil samping tersebut mempengaruhi hasil penggilingan yaitu

menjadi tidak seragam dan membuat hasil pengayakan menjadi tidak sempurna.

Nilai ukuran partikel kulit singkong menunjukkan hasil tidak berbeda nyata

(P>0.05). Hal tersebut diduga karena hasil penggilingan dari kulit singkong

seragam dan membuat bahan kulit singkong tersebut lebih mudah pada saat proses

pengayakan. Oleh karena itu, ketiga ukuran sampel tersebut dapat digunakan pada

analisis ukuran partikel kulit singkong.

Nilai ukuran partikel yang diperoleh dari klobot jagung dan tongkol

jagung menunjukkan adanya variasi dalam pengukuran dengan menggunakan

saringan penggilingan 3 mm dan 5 mm. Nilai ukuran partikel pada klobot jagung

dengan menggunakan saringan penggilingan 3 mm menunjukkan hasil yang

berbeda nyata (P<0.05), sedangkan dengan saringan penggilingan 5 mm

menunjukan hasil yang tidak berbeda nyata (P>0.05). Sebaliknya, nilai ukuran

partikel tongkol jagung dengan menggunakan saringan penggilingan 3 mm

menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata (P>0.05), sedangkan dengan

saringan penggilingan 5 mm menunjukkan hasil yang berbeda nyata (P<0.05).

Oleh karena itu, diperlukan adanya pengamatan dengan sampel yang lebih banyak

untuk menunjukkan konsistensi bahan tersebut. Namun, berdasarkan hasil uji

lanjut dapat diketahui bahwa ukuran sampel yang tepat untuk klobot dan tongkol

jagung yaitu 50 g.

Page 19: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

7

Tabel 1 Penampakan fisik hasil samping pertanian dari penggilingan ukuran

saringan 3 mm dan 5 mm

Bahan Ukuran Saringan Penggilingan

3 mm 5 mm

Jerami Padi

Jerami jagung

Klobot jagung

Tongkol jagung

Kulit Singkong

Page 20: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

8

Tabel 2 Nilai ukuran partikel pada pengukuran partikel dengan metode dry-

sieving menggunakan ukuran sampel yang berbeda

Perlakuan Ukuran Sampel (g)

50 100 150

---------------------------------- µm-----------------------------

Saringan 3 mm

Jerami padi 264.78±4.52a 349.08±3.30b 383.53±2.92c

Jerami jagung 435.44±2.40a 535.79±1.82b 686.07±1.95c

Klobot jagung 436.48±1.89a 430.88±2.11a 478.81±1.98b

Tongkol jagung 985.05±2.98 975.68±3.00 982.91±3.00

Kulit singkong 457.18±2.08 466.00±2.40 485.91±2.08

Saringan 5 mm

Jerami padi 825.67±2.74a 1103.80±3.60b 3481.70±8.24c

Jerami jagung 1904.05±4.43a 2122.77±4.97b 4276.96±9.14c

Klobot jagung 1030.37±2.39 1072.35±2.65 890.10±2.40

Tongkol jagung 1736.85±4.25a 1682.95±4.49a 1985.20±4.93b

Kulit singkong 2081.21±4.93 2086.50±5.19 2110.63±5.24 Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Hasil analisis ukuran partikel pada ukuran sampel yang berbeda ini

menunjukkan bahwa hasil samping pertanian yang memiliki berat jenis rendah

(<1000 g L-1

), yaitu jerami padi, jerami jagung, klobot jagung, dan tongkol jagung

dapat dikelompokan ke dalam bahan yang mempunyai kerapatan rendah (fluffy

and light density ingredient). Bahan pakan yang mempunyai sifat fluffy and light

density ingredient dapat dicirikan oleh kandungan serat kasar yang tinggi (>18%)

dan kandungan energi tercerna yang rendah. Sedangkan, kulit singkong dapat

dikelompokan ke dalam bahan yang mempunyai kerapatan sedang (intermediate

density ingredient). Kulit singkong merupakan hasil samping pertanian sebagai

pakan sumber energi yang memiliki berat jenis cukup tinggi (1000-1500 g L-1

).

Hasil penggilingan yang diperoleh dari pakan sumber energi ini lebih seragam dan

lebih mudah dibuat halus dibandingkan pakan hijauan (Gauthama 1998). Faktor

tersebut yang menyebabkan perbedaan ukuran sampel untuk hasil samping

pertanian ini. Sehingga, ukuran sampel yang sesuai untuk analisis ukuran partikel

hasil samping pertanian yang disarankan pada penelitian ini adalah 50 g agar

sesuai dengan kapasitas sieve dan memberikan hasil pengukuran yang tepat.

Ukuran Partikel Hasil Samping Pertanian dengan Ukuran

Saringan Penggilingan Berbeda

Hasil analisis ukuran partikel pada Tabel 2 menunjukkan hasil bahwa

ukuran sampel 50 g merupakan ukuran sampel yang tepat untuk bahan pakan yang

berasal dari hasil samping pertanian (fluffy and light density ingredient).

Meskipun hasil pada Tabel 2 juga menunjukkan bahwa kulit singkong dapat

dikelompokan ke dalam bahan yang mempunyai kerapatan sedang (intermediate

density ingredient), analisis ukuran partikel pada Tabel 3 ini menggunakan ukuran

sampel 50 g untuk menyeragamkan data. Karena dapat dipastikan, ukuran sampel

50 g dapat digunakan pada semua jenis hasil samping pertanian ini. Hasil sidik

Page 21: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

9

ragam menunjukkan bahwa ukuran saringan mesin giling dan jenis hasil samping

pertanian berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap ukuran partikel. Nilai rataan

ukuran partikel dapat dilihat pada Tabel 3.

Karakteristik bahan yang berbeda pada masing-masing hasil samping

pertanian ini mempengaruhi besarnya nilai ukuran partikel pada kedua ukuran

saringan. Bentuk partikel yang berbeda pada kulit singkong dan jerami padi,

diduga menjadi penyebab adanya perbedaan pada hasil ukuran partikel keduanya.

Selain itu juga berkaitan dengan grindability atau daya giling suatu bahan pakan.

Daya giling (grindability) pakan dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimianya. Bentuk

partikel hijauan seperti jerami jagung, klobot jagung, dan jerami padi yang

panjang akan lebih sulit dalam proses pengayakan, dibandingkan dengan tongkol

jagung dan kulit singkong yang akan menjadi butiran setelah proses penggilingan.

Bentuk dan ukuran partikel pakan akan mepengaruhi sifat fisik pakan

lainnya. Ransum ternak membutuhkan ukuran partikel yang disesuaikan dengan

umur, jenis, dan ukuran tubuh ternak. Ukuran rata-rata partikel atau geometric

mean diameter (GMD) yang sesuai dengan kondisi rumen sapi dan domba

berkisar 200 - 1200 µm (Martz dan Belyea 1996). Gerak laju jerami yang

dikurangi ukurannya akan mengalami penurunan waktu keceraan dalam rumen

dari 17.6 jam menjadi 16.6 jam (Utomo dan Soejono 2013). Geometric mean

diameter (GMD) untuk pakan unggas antara 600 – 900 µm (Nir et al. 1994) yang

hampir sama dengan kisaran GMD untuk pakan babi yakni antara 600 -800 µm

(MF 2050 dalam MF 2051). Berdasarkan hasil dapat diketahui bahwa untuk

menghasilkan ukuran partikel pakan yang sesuai untuk pakan ruminansia (200 -

1200 µm), dapat menggunakan kedua ukuran saringan penggilingan pada

beberapa jenis hasil samping.

Hasil ukuran partikel menunjukkan bahwa jerami padi dan klobot jagung

dapat menggunakan saringan penggilingan 3 mm dan 5 mm. Dengan hasil ukuran

partikel berturut-turut pada jerami padi yaitu 264.78 µm dan 825.67 µm,

sedangkan pada klobot jagung yaitu 436.48 µm dan 1030.37 µm. Namun, pada

jerami jagung, tongkol jagung, dan kulit singkong hanya bisa menggunakan

ukuran saringan penggilingan 3 mm. Karena dengan menggunakan saringan 5 mm

mengahsilkan ukuran partikel yang lebih besar dari 1200 µm pada ketiga jenis

hasil samping tersebut. Ukuran partikel dari jerami jagung, tongkol jagung, dan

kulit singkong dengan menggunakan saringan 5 mm berturut-turut adalah

1904.05 µm, 1736.85 µm, dan 2081.21 µm.

Hasil ukuran partikel menunjukkan bahwa jerami padi dan klobot jagung

dapat menggunakan saringan penggilingan 3 mm dan 5 mm. Dengan hasil ukuran

partikel berturut-turut pada jerami padi yaitu 264.78 µm dan 825.67 µm,

sedangkan pada klobot jagung yaitu 436.48 µm dan 1030.37 µm. Namun, pada

jerami jagung, tongkol jagung, dan kulit singkong hanya bisa menggunakan

ukuran saringan penggilingan 3 mm. Karena dengan menggunakan saringan 5 mm

mengahsilkan ukuran partikel yang lebih besar dari 1200 µm pada ketiga jenis

hasil samping tersebut. Ukuran partikel dari jerami jagung, tongkol jagung, dan

kulit singkong dengan menggunakan saringan 5 mm berturut-turut adalah

1904.05 µm, 1736.85 µm, dan 2081.21 µm.

Page 22: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

10

Tabel 3 Nilai ukuran partikel bahan baku kelima jenis hasil samping pertanian

dengan ukuran saringan berbeda

Bahan Saringan Penggilingan (mm)

3 5

----------------------------- µm ------------------------

Jerami padi 264.78±4.52g 825.67±2.74e

Jerami jagung 435.44±2.40f 1904.05±4.43a

Klobot jagung 436.48±1.89f 1030.37±2.39c

Tongkol jagung 985.05±2.98d 1736.85±4.25b

Kulit singkong 457.18±2.08f 2081.21±4.93a

Rataan 515.79±2.77 1515.63±3.75 Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Ukuran partikel mempengaruhi luas permukaan yang tersedia bagi

penempatan dan multiplikasi mikro-organisme rumen (Giger-Reverdin 2000).

Pengurangan ukuran partikel hijauan meningkatkan konsumsi bahan kering dan

sintesis protein mikroba yang disebabkan oleh peningkatan laju pengosongan

rumen (Fonseca et al. 2000). Penggilingan akan menyebabkan ukuran partikel

bahan menjadi lebih kecil. Berdasarkan hasil didapatkan rata-rata ukuran partikel

bahan pada saringan 3 mm menghasilkan ukuran partikel sebesar 1/6 dari ukuran

saringan penggilingan yaitu menjadi 0.52 mm sedangkan, rata-rata ukuran partikel

bahan pada saringan 5 mm menghasilkan ukuran partikel sebesar 1/3 dari ukuran

saringan penggilingan yaitu menjadi 1.52 mm.

Pengecilan ukuran partikel (penggilingan) dalam industri pengolahan

pakan dapat berguna untuk meningkatkan daya guna (mempermudah dalam

penggunaan bahan), mempermudah dalam proses pemcampuran bahan (mixing),

dan mempermudah penyimpanan dan penanganan. Hal ini didukung oleh

Herrman (2000) bahwa penggilingan bertujuan untuk meningkatkan kecernaan

dan efisiensi penggunaan pakan, memudahkan proses pencampuran,

menyeragamkan bentuk dan ukuran partikel bahan baku. Selain itu, Fairfield

(1994) berpendapat bahwa karakteristik bahan seperti densitas, kadar air, tekstur

dan ukuran partikel bahan dari berbagai bahan dalam formulasi ransum dapat

mempengaruhi kualitas dan proses produksi pellet.

Sifat Fisik Hasil Samping Pertanian dengan Ukuran

Saringan Penggilingan Berbeda

Berat Jenis

Nilai berat jenis menunjukkan adanya interasi nyata (P<0.05) antara

ukuran saringan penggilingan dengan jenis hasil samping pertanian. Nilai berat

jenis hasil penelitian ini sesuai dengan kriteria penggolongan ukuran partikel pada

Tabel 2. Nilai berat jenis jerami padi, jerami jagung, klobot jagung, dan tongkol

jagung mempunyai nilai berat jenis pada kisaran yang sama yaitu antara 0.54-0.67

kg L-1

yang termasuk ke dalam kelompok fluffy and light density ingredient (BJ

<1 kg L-1

). Nilai berat jenis pada kulit singkong berkisar antara 1.11-1.19 kg L-1

Page 23: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

11

yang termasuk ke dalam kelompok intermediate density ingredient (BJ berkisar

antara 1-1.5 kg L-1

). Nilai rataan berat jenis dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4 Berat jenis (kg L-1

) hasil samping pertanian yang disaring dengan

saringan penggilingan berbeda

Bahan Saringan Penggilingan (mm)

3 5

Jerami padi 0.55±0.03ef 0.56±0.02def

Jerami jagung 0.67±0.02c 0.57±0.01de

Klobot jagung 0.55±0.01ef 0.54±0.01f

Tongkol jagung 0.58±0.02d 0.57±0.02de

Kulit singkong 1.19±0.01a 1.11±0.02b

Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Nilai berat jenis pada jerami padi dan klobot jagung pada kedua ukuran

saringan penggilingan tidak berbeda nyata, sedangkan berat jenis jerami padi dan

jerami jagung pada ukuran saringan penggilingan 5 mm menunjukkan hasil yang

tidak berbeda nyata dengan berat jenis tongkol jagung pada kedua ukuran

saringan penggilingan. Namun, perbedaan tersebut masih dalam kisaran yang

sama yaitu, berat jenis kurang dari 1 kg L-1

. Perbedaan yang terjadi diduga karena

pengaruh dari banyaknya sampel (g) yang digunakan saat pegukuran. Adanya

variasi dalam nilai berat jenis dipengaruhi oleh kandungan nutrisi bahan,

distribusi ukuran partikel, dan karakteristik permukaan partikel (Khalil 1999a).

Rataan ukuran partikel pada jerami padi, jerami jagung, klobot jagung, dan

tongkol jagung yang hampir sama menunjukkan bahwa sifat dari keempat jenis

hasil samping pertanian tersebut sama. Faktor yang dimungkinkan menjadi

penyebab perbedaan nilai berat jenis dari keempat jenis hasil samping pertanian

tersebut dengan kulit singkong yaitu karena sifat keambaan dan kadar serat kasar.

Jerami padi, jerami jagung, klobot jagung, dan tongkol jagung bersifat bulky dan

mempunyai kadar serat kasar yang tinggi. Hal tersebut yang menyebabkan nilai

berat jenis pada keempat bahan tersebut lebih rendah dibandingkan dengan nilai

berat jenis kulit singkong. Komposisi kimia pakan turut mempengaruhi sifat

fisiknya yang salah satunya yaitu berat jenis pakan (Gauthama 1998). Selain itu,

kulit singkong juga mempunyai karakteristik yang kompak sehingga mempunyai

berat jenis yang lebih tinggi diantara jenis hasil samping pertanian yang lainnya.

Kerapatan Tumpukan

Interaksi antara ukuran saringan penggilingan dengan jenis hasil samping

pertanian menunjukkan pengaruh nyata (P<0.05) terhadap kerapatan tumpukan.

Nilai kerapatan tumpukan tertinggi terdapat pada kulit singkong (475.64 g L-1

)

dengan ukuran saringan penggilingan 3 mm, sedangkan nilai kerapatan terendah

terdapat pada jerami padi (29.70 g L-1

) dengan ukuran saringan penggilingan 5

mm. Nilai rataan berat jenis dapat dilihat pada Tabel 5.

Page 24: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

12

Tabel 5 Kerapatan tumpukan (g L-1

) hasil samping pertanian yang disaring

dengan saringan penggilingan berbeda

Bahan Saringan Penggilingan (mm)

3 5

Jerami padi 94.38±2.01f 29.70±2.35g

Jerami jagung 133.97±3.83f 39.58±3.31g

Klobot jagung 130.16±1.71e 102.01±4.53f

Tongkol jagung 230.21±3.23c 170.41±3.51d

Kulit singkong 475.64±5.57a 341.00±13.63b

Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Bahan dengan kerapatan tumpukan rendah (< 450 g L-1

) membutuhkan

waktu jatuh atau waktu mengalir yang lebih lama dan dapat ditimbang lebih teliti

dengan alat penakar otomatis, baik volumetric maupun grafimetris, sedangkan

bahan dengan kerapatan tumpukan tinggi (> 1000 g L-1

) bersifat sebaliknya. Nilai

kerapatan tumpukan kelima jenis hasil samping pada kedua saringan termasuk ke

dalam golongan yang mempunyai kerapatan tumpukan rendah (< 450 g L-1

),

sehingga akan lebih teliti ketika ditimbang dengan alat penakar otomatis.

Nilai kerapatan tumpukan hasil samping pertanian dengan menggunakan

saringan penggilingan 3 mm lebih tinggi dibandingkan dengan yang

menggunakan saringan penggilingan 5 mm. Hal tersebut disebabkan karena

jumlah partikel halus pada hasil samping pertanian yang menggunakan saringan

penggilingan 3 mm lebih banyak, jika dibandingkan dengan jumlah partikel halus

pada hasil samping pertanian yang menggunakan saringan penggilingan 5 mm.

Kerapatan tumpukan akan semakin meningkat dengan semakin banyaknya jumlah

partikel halus dalam ransum (Johnson 1994). Selain itu, kerapatan tumpukan juga

dipengaruhi oleh sifat keambaan suatu bahan. Sifat keambaan (bulky) dapat

menurunkan kerapatan tumpukan dan kerapatan pemadatan tumpukan suatu

bahan, walaupun berat jenisnya tidak jauh berbeda (Ghautama 1998). Hal tersebut

lah yang terlihat pada hasil kerapatan tumpukan jerami padi, jerami jagung, klobot

jagung, dan tongkol jagung mempunyai sifat yang sama yaitu bersifat bulky

dengan berat jenis kurang dari 1000 g L-1

.

Kerapatan Pemadatan Tumpukan

Interaksi antara ukuran saringan penggilingan dengan jenis hasil samping

pertanian menunjukkan pengaruh nyata (P<0.05) terhadap kerapatan pemadatan

tumpukan. Nilai kerapatan pemadatan tumpukan tertinggi terdapat pada kulit

singkong (493.77 g L-1

) dengan ukuran saringan penggilingan 3 mm, sedangkan

nilai kerapatan pemadatan tumpukan terendah pada jerami padi (48.52 g L-1

)

dengan ukuran saringan penggilingan 5 mm. Nilai rataan kerapatan pemadatan

tumpukan dapat dilihat pada Tabel 6.

Kerapatan pemadatan tumpukan kulit singkong dengan penggilingan

saringan 3 mm, lebih tinggi disebabkan dari banyaknya partikel halus yang

terbentuk. Proses pemadatan tumpukan dilakukan dengan memaksa partikel-

partikel untuk mengisi celah-celah yang kosong (Prambudi 2001). Hasil

penggilingan kulit singkong dengan penggilingan saringan 3 mm yang lebih halus

Page 25: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

13

membuat bahan lebih mudah dalam mengisi celah kosong. Sebaliknya pada

jerami padi yang mempunyai ukuran partikel besar menyebabkan sulitnya bahan

untuk mengisi rongga kosong sehingga mempunyai kerapatan pemadatan

tumpukan yang rendah.

Tabel 6 Kerapatan pemadatan tumpukan (g L-1

) hasil samping pertanian yang

disaring dengan saringan penggilingan berbeda

Bahan Saringan Penggilingan (mm)

3 5

Jerami padi 131.41±5.84f 48.52±7.33h

Jerami jagung 145.40±6.81e 57.78±5.16g

Klobot jagung 166.05±8.23e 144.69±4.78f

Tongkol jagung 238.38±3.23c 184.29±2.41d

Kulit singkong 493.77±24.11a 344.38±11.92b

Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Pemadatan tumpukan juga dapat dipengaruhi oleh berat jenis, sehingga

kulit singkong yang mempunyai berat jenis lebih tinggi dapat menghasilkan

kerapatan pemadatan yang tinggi. Pemadatan pada bahan yang mempunyai berat

jenis tinggi akan meningkatkan tingkat kepadatannya, sehingga berat bahan tiap

satuan volume akan meningkat (Gautama, 1998). Selain itu, Ali (2006)

menyatakan bahwa padatan tumpukan erat hubungannya dengan sifat kohesifitas

bahan, apabila suatu bahan mempunyai sifat kohesifitas yang tinggi maka partikel

bahan tersebut akan sulit mengisi celah kosong yang tersedia. Hasil yang

didapatkan menunjukkan bahwa sifat kohesifitas jerami padi lebih tinggi dan sifat

kohesifitas kulit singkong lebih rendah dibandingkan dengan jenis hasil samping

pertanian lainnya.

Sudut Tumpukan

Nilai sudut tumpukan menunjukkan adanya interasi nyata (P<0.05) antara

ukuran saringan penggilingan dengan jenis hasil samping pertanian. Nilai sudut

tumpukan dari kelima jenis hasil samping berkisar antara 18.13º sampai 50.42º.

Nilai rataan sudut tumpukan dapat dilihat pada Tabel 7. Sudut tumpukan kurang

dari 35º memiliki kebebasan bergerak yang baik, sedangkan sudut tumpukan

antara 35º-45º memiliki kebebasan yang sedang (Paleg dan Bagley 1983 dalam

Prambudi 2001). Hasil pengamatan menunujukkan nilai sudut tumpukan tertinggi

pada jerami padi (50.42º) dan jerami jagung (49.53º) dengan saringan

penggilingan 5 mm, sedangkan sudut tumpukan terendah terdapat pada kulit

singkong (18.13º).

Hasil tersebut bebeda dengan hasil penelitian Gauthama (1998) bahwa

pengecilan ukuran partikel akan meningkatkan nilai sudut tumpukan. Perbedaan

tersebut dapat disebabkan karena pengaruh dari jenis bahan yang digunakan. Oleh

karena itu, sudut pada corong harus disuaikan dengan sudut tumpukan bahan agar

bahan mudah mengalir. Kemampuan mengalir (flowability) bahan sangat

mempengaruhi proses penanganan. Hal ini juga didukung oleh pernyataan Khalil

(199b) yang menyatakan bahwa sudut tumpukan sangat dipengaruhi oleh ukuran

Page 26: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

14

partikel, bentuk, dan karakteristik permukaan partikel, kandungan air, berat jenis,

dan kerapatan tumpukan.

Kulit singkong yang mempunyai berat jenis (1.11-1.19 kg L-1

) lebih tinggi

dibandingkan dengan jenis hasil hasil samping pertanian lainnya (0.54-0.67 kg L-

1) mempunyai nilai sudut tumpukan yang rendah (18.13-20.18º). Oleh karena itu,

dapat diketahui bahwa nilai berat jenis hasil samping limbah pertanian akan

berbanding terbalik dengan sudut tumpukannya. Jika hasil samping pertanian

mempunyai berat jenis yang tinggi, maka akan menghasilkan sudut tumpukan

yang rendah. Sebaliknya, jika hasil samping pertanian mempunyai berat jenis

yang rendah, maka akan menghasilkan sudut tumpukan yang tinggi.

Tabel 7 Sudut tumpukan (º) hasil samping pertanian yang disaring dengan

saringan penggilingan berbeda

Bahan Saringan Penggilingan (mm)

3 5

Jerami padi 36.93±1.80e 50.42±0.50f

Jerami jagung 33.31±1.23d 49.53±0.92f

Klobot jagung 29.08±2.66c 35.46±1.13e

Tongkol jagung 18.97±0.89ab 20.47±1.44ab

Kulit singkong 18.13±1.07a 21.18±0.47b

Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).

Suatu komoditi dapat mengalir secara bebas atas dasar gravitasi, apabila

besarnya sudut corong sama atau lebih kecil daripada sudut puncak tumpukan

bahan, sehingga kesalahan desain corong karena kurang pengetahuan tentang

sudut tumpukan akan mengakibatkan kemacetan atau tersumbatnya aliran

komoditi (Syarief et al. 1992). Selain itu, dari hasil penelitian diketahui bahwa

berat jenis juga mempengaruhi sudut tumpukan. Sudut tumpukan yang terbentuk

pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 Sudut tumpukan bahan pakan

Page 27: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

15

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Ukuran sampel yang sesuai untuk analisis ukuran partikel hasil samping

pertanian yang disarankan pada penelitian ini adalah 50 g agar sesuai dengan

kapasitas sieve dan memberikan hasil pengukuran yang tepat. Hasil samping

pertanian yang memiliki berat jenis rendah (<1 kg L-1

) dapat dikelompokan ke

dalam fluffy and light density ingredient, sedangkan yang memiliki berat jenis

cukup tinggi (1 – 1.5 kg L-1

) dapat dikelompokan ke dalam intermediate density

ingredient. Evaluasi pengaruh ukuran saringan dan jenis hasil samping pertanian

terhadap ukuran partikel dan sifat fisik menunjukkan bahwa rata-rata ukuran

partikel bahan pada saringan 3 mm dan 5 mm menghasilkan ukuran partikel

berturut-turut sebesar 1/6 dan 1/3 dari ukuran saringan penggilingan.

Saran

Perlu dilakukan analisis ukuran partikel dan sifat fisik dari limbah

pertanian lainnya untuk menambah data data dan informasi standar mutu bahan

baku pakan.

DAFTAR PUSTAKA

Agustina Y. 2005. Kualitas fisik pellet ransum broiler mengandung bahan dengan

ukuran partikel yang berbeda pada proses produksi berkesinambungan

[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Ali AJ. 2006. Karakteristik sifat fisik bungkil kedelai, bungkil kelapa dan bungkil

sawit [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

[ASAE] American Society of Agriculutural Engineers. 2003. Method of

Determining and Expressing Fineness of Feed Materials by Sieving

ANSI/ASAE S319; 2003 Feb 3; Michigan, Amerika Serikat. Michigan

(US): American Society of Agricultural Engineers.

Djajanegara A. 1999. Local livestock feed resources. Di dalam: Livestock

Industries of Indonesia Prior to the Asian Financial Crisis. RAP Publication.

37: 29-39.

Fairfield D. 1994. Pelleting Cost Center. Di dalam: R. R. McElhiney (Editor).

Feed Manufactuing Industry IV. American Feed Industry Association Inc,

Arlington.

Fonseca AJM, Cabrita ARJ, Lage AM, Gomes E. 2000. Evaluation of the

chemical composition and the particle size of maize silages produced in

North-West of Portugal. Anim. Feed Sci. Technol. 83: 173-183.

Page 28: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

16

Gautama P. 1998. Sifat fisik pakan lokal sumber energi, sumber mineral dan

hijauan pada kadar air dan ukuran partikel yang berbeda [skripsi]. Bogor

(ID): Institut Pertanian Bogor.

Giger-Reverdin S. 2000. Characterisation of feedstuffs for ruminants using some

physical parameters. Anim. Feed Sci. Technol. 86: 53-69.

Herrman TJ. 2000. Feed Quality Assurance. Singapore (SG): American Soybean

Association.

Johnson JR. 1994. The realities of bulk solid properties testing. Bulk Solid

handling. 14(1): 129- 134.

Khalil. 1999a. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap perubahan

perilaku fisik bahan pakan lokal: kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan

tumpukan, dan berat jenis. Med Pet. 22(1): 1-11.

Khalil. 1999b. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap perubahan

perilaku fisik bahan pakan lokal: sudut tumpukan, daya ambang dan faktor

higroskopis. Med Pet. 22(1): 33-42.

Mariyono, Romjali E. 2007. Petunjuk Teknis Teknologi Inovasi ‘Pakan Murah’

untuk Usaha Pembibitan Sapi Potong. Pusat Penelitian dan Pengembangan

Peternakan. Lokasi Penelitian Sapi Potong, Grati.

Martz FA, Belyea RL. 1986. Role of particle size and forage quality in digestion

and passage by cattle and sheep. J Dairy Sci. 69: 1996-2008.

Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi

SAS dan Minitab. Ed ke-1. Bogor (ID): IPB Press.

MF-2051. 2002. Evaluating Particle Size. Kansas State University Agricultural

Experiment Station and Cooperative Extension Service. Manhattan, KS.

Nir L, Melconi JP, Picard M. 1990. Effect of partikel size of sorghum grains on

feed intake and performance of young broilers. Poult Sci. 69: 2177-2184.

Prambudi E. 2001. Sifat fisik dan kandungan protein tepung bahan pakan

hasil pengolahan hasil samping cair industri tempe dengan penambahan

berbagai sumber pati [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Susanti E, Nurhidayat. 2008. Pengaruh ukuran partikel yang berbeda pada pakan

hasil samping agroindustri terhadap kualitas fisiknya. Seminar Nasional

Teknologi dan Veteriner. Purwokerto (ID): Universitas Soedirman.

Sutardi. 1997. Peluang dan Tantangan Pengembangan Ilmu-ilmu Nutrisi Ternak.

Orasi Ilmiah Guru Besar Tetap Ilmu Nutrisi Ternak. Bogor (ID): Institut

Pertanian Bogor. hlm. 103–104.

Syarief R, Simarmata JP, Riantini SA. 1992. Studi karakteristik dan pengolahan

ubi jalar (Ipomea batatas) untuk pangan dan bahan baku industri: I. Bahan

pangan sumber vitamin A. Pusat Pengembangan Teknologi Pangan-LP.

Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Utomo R, Soejono M. 2013. Pengaruh Ukuran Partikel Pakan terhadap

Kecernaan. Yogyakarta (ID): Universitas Gajah Mada. hlm. 5-7.

Page 29: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

17

Lampiran 1 Hasil analisis ragam ukuran partikel dengan ukuran sampel yang

berbeda

SK db JK KT Fhit Sig

Jerami Padi 3 mm 2 29859.7 14929.9 1648.94 .000

Galat 9 81.4878 9.0542

Total 12 1356322

SK db JK KT Fhit Sig

Jerami Jagung 3 mm 2 127300 63649.9 421.456 .000

Galat 9 1359.22 151.024

Total 12 3790860

SK db JK KT Fhit Sig

Klobot Jagung 3 mm 2 5371.55 2685.78 27.1452 .000

Galat 9 890.469 98.941

Total 12 2420655

SK db JK KT Fhit Sig

Tongkol Jagung 3 mm 2 192.9 96.4502 0.12834 .881

Galat 9 6763.68 751.52

Total 12 1.2E+07

SK db JK KT Fhit Sig

Kulit Singkong 3 mm 2 1733.27 866.634 1.51959 .270

Galat 9 5132.78 570.309

Total 12 2654266

Page 30: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

18

SK db JK KT Fhit Sig

Jerami Padi 5 mm 2 1.7E+07 8524179 2214.62 .000

Galat 9 34641.5 3849.05

Total 12 5.6E+07

SK db JK KT Fhit Sig

Jerami Jagung 5 mm 2 1.4E+07 6879394 2251.7 .000

Galat 9 27496.8 3055.2

Total 12 1.1E+08

SK db JK KT Fhit Sig

Klobot Jagung 5 mm 2 416.573 208.286 0.03018 .970

Galat 9 62114.7 6901.64

Total 12 1.3E+07

SK db JK KT Fhit Sig

Tongkol Jagung 5 mm 2 207925 103962 13.8239 .000

Galat 9 67684.1 7520.46

Total 12 3.9E+07

SK db JK KT Fhit Sig

Kulit Singkong 5 mm 2 1947.17 973.585 1.23698 0.335

Galat 9 7083.59 787.066

Total 12 5.3E+07

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Page 31: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

19

Lampiran 2 Hasil analisis ragam interaksi ukuran saringan penggilingan dengan

jenis hasil samping pertanian terhadap ukuran partikel

SK db JK KT Fhit Sig

Screen 1 10890772 10890772 12607.77 .000

Bahan 4 4411780 1102945 1276.831 .000

Screen * Bahan 4 2543389 635847.2 736.0922 .000

Galat 30 25914.44 863.8146

Total 40 60934645

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Lampiran 3 Hasil analisis ragam berat jenis

SK db JK KT Fhit Sig

Screen 1 15210.000 15210.000 57.759 .000

Bahan 4 2165210.000 541302.500 2055.579 .000

Screen * Bahan 4

20240.000 5060.000 19.215 .000

Galat 30

7899.000 263.333

Total 40 21197400.000

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Lampiran 4 Hasil analisis ragam kerapatan tumpukan

SK db JK KT Fhit Sig

Screen 1 58258.87 58258.87 1954.156 .000

Bahan 4 632766.3 158191.6 5306.162 .000

Screen * Bahan 4 12911.31 3227.827 108.2698 .000

Galat 30 894.3842 29.81281

Total 40 1925729

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Page 32: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

20

Lampiran 5 Hasil analisis ragam kerapatan pemadatan tumpukan

SK db JK KT Fhit Sig

Screen 1 62548.33 62548.33 631.4489 .000

Bahan 4 574375.3 143593.8 1449.634 .000

Screen * Bahan 4 17977.89 4494.473 45.3734 .000

Galat 30 2971.658 99.05525

Total 40 2186296

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Lampiran 6 Hasil analisis ragam sudut tumpukan

SK db JK KT Fhit Sig

Screen 1 838.690 838.690 382.674 .000

Bahan 4 3846.599 961.650 438.778 .000

Screen * Bahan 4 537.949 134.487 61.363 .000

Error 30 65.750 2.192

Total 40 43311.010

SK: sumber keragaman, JK: jumlah kuadrat, db: derajat bebas, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,

Sig: signifikansi.

Page 33: UKURAN PARTIKEL DAN SIFAT FISIK HASIL GILINGAN … · Produk Samping Pertanian. ... dan kecernaan sehingga dibutuhkan penanganan khusus. ... data dan informasi standar mutu secara

21

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 30 Mei 1992.

Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari

pasangan Bapak Suherman dan Ibu Siti Anwariah. Penulis

menempuh pendidikan dasar di SDN 05 Pagi pada tahun 1998-

2004. Pendidikan dilanjutkan di SMPN 239 Jakarta pada tahun

2004-2007 kemudian melanjutkan pendidikan di SMA-IT Al-

Madinah pada tahun 2007-2010.

Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian

Bogor pada tahun 2010 melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI).

Penulis merupakan mahasiswa penerima beasiswa BIDIK MISI. Selama kuliah,

penulis mengikuti kegiatan Magang Laboratorium HIMASITER pada tahun 2012

dan kegiatan Magang di KPBS Pangalengan Bandung pada tahun 2012. Penulis

juga mengikuti kegiatan IPB Goes to Field pengabdian kepada masyarakat di

Kabupaten Bondowoso pada tahun 2013 selama 3 minggu. Penulis menjadi

Anggota Staff RPM (Riset Pengembangan Mahasiswa) Internal BEM-D periode

2011/2012 dan Ketua Departemen RPM (Riset Pengembangan Mahasiswa)

Internal BEM-D periode 2012/2013.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Heri Ahmad Sukria, M.Sc, Agr

selaku pembimbing akademik dan pembimbing skripsi, serta Dr. Anuraga

Jayanegara, S.Pt, M.Sc selaku pembimbing skripsi atas segala bimbingan,

kesabaran, dukungan, sumbangan ide dan materi yang telah diberikan. Dr. Ir.

Widya Hermana, MSi selaku dosen pembahas seminar dan selaku panitia seminar

pada tanggal 16 Juli 2014. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr.

Iwan Prihantoro, S.Pt, M.Si dan Dr. Ir Tuti Suryati MSi selaku dosen penguji

sidang, serta Dr. Ir. Widya Hermana, MSi selaku dosen penguji dan panitia sidang

pada tanggal 8 September 2014.

Di samping itu ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada DIKTI yang

telah memberikan beasiswa pendidikan. Terima kasih juga penulis ucapkan

kepada staff Laboratorium Industri dan Teknologi Pakan, Departemen Ilmu

Nutrisi dan Teknologi Pakan yang telah membantu selama penelitian ini

dilaksanankan, kepada Megawati selaku teman satu penelitian selama

pengumpulan data atas semua dukungan, suka duka, bantuannya. Terima kasih

juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, adik (Amalia), dan Amung

Prasetyo Aji serta seluruh keluarga, atas segala doa, dukungan dan kasih

sayangnya. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada teman-teman D.NET,

teman-teman TPB (Hermin, Anisa, dan Yuli), Novita, Tria, dan Ruth yang telah

membantu selama penelitian dan pengumpulan data.