TINJAUAN PUSTAKA
Shorgum
Sorgum adalah salah satu tanaman yang kuat dan mampu bertahan pada
iklim yang ekstrim lebih dari tanaman serelia lain. Sorgum dapat bertahan pada
bermacam-macam temperatur dari 15,50 C - 40,50 C, dengan curah hujan sekitar
35-150 cm pertahunnya (Thakur, 1980). Menurut hasil penelitian, lahan yang
cocok untuk pertumbuhan yang optimum untuk pertanaman sorgum adalah: suhu
optimum 230-300 C, kelembaban relatif 20% - 40% dan suhu tanah ± 250 C
ketinggian ≤ 800 m dpl (Deptan , 2012).
Jagung dengan sorgum dibedakan pada bunga jantan dan betina berada
pada ujung tangkai. Malai dapat lepas dan terbuka, dan relatif tebal. Sekitar 95 %
bunga sorgum menyerbuk sendiri (Metcalfe and Elkins, 1980). Warna dari biji
sorgum bervariasi tergantung kultivar dan jenisnya ada yang berwarna putih
hingga berwarna kekuningan dari merah hingga berwarna coklat gelap. Warna
pigmen dari biji berasal dari pericarp atau testa bukan dari endosperm. Endosperm
pada sorgum berwarna putih sama seperti yang terdapat pada jagung putih.
Ukuran biji bervariasi tergantung varietas dan jenis dengan ukuran biji kira-kira
12.000-60.000 biji/pound (Metcalfe and Elkins, 1980).
Tanaman sorgum mirip dengan jagung. Di Indonesia, biji sorgum dikenal
dengan berbagai nama daerah, antara lain yaitu jagung pari, cantel, gandum, oncer
(Jawa), jagung cetrik, gandrung, gandrum, degem, kumpay (Sunda), wataru hamu
garai, gandum (Minangkabau) (Duljapar, 2000).
dikembangkan dilahan marginal. Seluruh bagian tanaman memiliki nilai
ekonomis. Selain budidaya yang mudah, sorghum juga mempunyai manfaat yang
sangat luas antara lain untuk pakan ternak, bahan baku industri makanan dan
minuman, bahan baku untuk media jamur merang, industri alkohol, bahan baku
etanol (Pustaka Deptan, 2012).
Tanaman sorghum dapat diklasifikasikan sebagai berikut
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisio : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Sub Divisio : Angiospermae (berbiji tertutup)
Class : Monocotyledonae (berkeping satu)
Ordo : Poales
Family : Graminaceae
Genus : Sorghum
Species : Sorghum bicolor L.
(Duljapar, 2000).
Kandungan nutrisi sorgum juga sangat tinggi dibandingkan bahan pangan
lain sehingga dapat digunakan sebagai subtitusi beras. Kandungan gizi 100 gr
biji sorgum: Kalori 332 kal, Protein 11 gr, Lemak 3,30 gr, Karbohidrat
73 gr, Air 11,20 %, Serat 2,30 %, kalsium 28 mg, Posfor 287 mg, Besi
4,40 mg (Sirappa, 2003).
Tepung terigu diperoleh dari hasil penggilingan biji sorghum yang
mengalami beberapa tahap pengolahan. Beberapa tahap proses pengolahan
tersebut adalah tahap persiapan dan tahap penggilingan. Tahap persiapan meliputi
(pengondisian). Pada tahap cleaning, sorghum dibersihkan dari kotoran-kotoran
seperti debu, biji-biji lain selain sorghum (seperti biji jagung, kedelai), kulit
sorghum, batang sorghum, batu-batuan, kerikil
kontaminan tersebut harus dipisahkan dari sorghum sebelum proses penggilingan.
Penggunaa
substansi logam yang terdapat pada sorghum. Kontaminan kecil memerlukan
perlakuan khusus untuk memisahkannya dari sorghum.
Tahap selanjutnya adalah tahap penggilingan yang meliputi proses
breaking, reduction, sizing, dan tailing. Prinsip proses penggilingan adalah
memisahkan endosperma dari lapisan sel aleuron atau lapisan kulit. Diawali
dengan proses breaking, endosperma dihancurkan menjadi partikel-partikel dalam
ukuran yang seragam dalam bentuk bubuk seukuran tepung. Tahap penggilingan
selanjutnya adalah proses reduction, yaitu endosperma yang sudah dihancurkan
diperkecil lagi menjadi tepung terigu, untuk selanjutnya diayak untuk dipisahkan
dari bran dan pollard. Selama proses penggilingan dihasilkan produk-produk
samping seperpollard, pellet, dan tepung industri. Tujuan dari tahap
penggilingan ini untuk memperoleh hasil ekstraksi yang tinggi dengan kualitas
tepung yang baik.
Kedelai
Saat ini kedelai merupakan salah satu tanaman multiguna karena bisa
digunakan sebagai pangan, pakan, maupun bahan baku berbagai industri
manufaktur dan olahan. Adanya upaya penghematan devisa oleh negara
memenuhi kebutuhan dalam negeri sangat besar, mencapai jutaan ton setiap
tahunnya (Adisarwanto, 2005).
Kedelai juga merupakan salah satu tanaman sumber protein yang penting
di Indonesia. Sedang rata-rata hasil per hektarnya di Indonesia masih rendah
dibanding beberapa negara penghasil kedelai lainnya. Untuk meningkatkan hasil
kedelai per satuan luas dan produksi kedelai di Indonesia diperlukan pemanfaatan
teknologi penanganan pasca panen tanaman kedelai (Suprapto, 1985).
Kedelai merupakan tanaman asli daratan Cina dan telah dibudidayakan
oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan dengan semakin berkembangnya
perdagangan antarnegara yang terjadi pada awal abad ke-19, menyebabkan
tanaman kedelai juga ikut tersebar ke berbagai negara tujuan perdagangan
tersebut, yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia, dan Amerika. Kedelai
mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16. Awal mula penyebaran dan
pembudidayaan kedelai yaitu di Pulau Jawa, kemudian berkembang ke Bali, Nusa
Tenggara, dan pulau-pulau lainnya. Masuknya kedelai ke Indonesia diduga
dibawa oleh para imigran Cina yang mengenalkan beberapa jenis masakan yang
berbahan baku biji kedelai.
Pada awalnya, kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine
soja dan Soja Max. Namun demikian, pada tahun 1948 telah disepakati bahwa
nama botani yang dapat diterima dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max (L.)
Merill. Secara botani kedelai memiliki sistimatika penamaan bionominal sebagai
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisio : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Sub Divisio : Angiospermae (berbiji tertutup)
Classis : Dycotyledone (berkeping dua)
Ordo : Rosales
Familia : Leguminosinae
Genus : Glycine
Species : Glycine max (L.) Merill.
(Adisarwanto, 2005).
Beras
Beras adalah bagi
Sekam secara anatomi disebut(bagian yang ditutupi) dan
yang menutupi). Pada salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah
ditumbuk denga
terlepas dari isinya. Bagian isi inilah, yang berwarna putih, kemerahan, ungu, atau
bahkan hitam, yang disebut beras. Beras sendiri secara biologi adalah bagian biji
padi yang terdiri dari :
-
kulit.
-
-
lagi, kecuali dengan bantuan tekni
endospermia. Beras biasa yang berwarna putih agak transparan karena hanya
memiliki sedikit aleuron, dan kandungan amilosa umumnya sekitar 20%. Beras ini
mendominasi pasar beras. Beras merah, akibat aleuronnya mengandung gen yang
memproduksi antosianin yang merupakan sumber warna merah atau ungu. Beras
hitam, sangat langka, disebabkan aleuron dan endospermia memproduksi
antosianin dengan intensitas tinggi sehingga berwarna ungu pekat mendekati
hitam. Ketan (atau beras ketan), berwarna putih, tidak transparan, seluruh atau
hampir seluruh patinya merupakan amilopektin. Ketan hitam, merupakan versi
ketan dari beras hitam. Beberapa jenis beras mengeluarkan aroma wangi bila
ditanak. Bau ini disebabkan beras melepaskan senyawa aromatik yang
memberikan efek wangi. Sifat ini diatur secara genetik dan menjadi objek
, 2012).
Beras dimanfaatkan terutama untuk diolah menjadi nasi, makanan pokok
terpenting warga dunia. Beras juga digunakan sebagai bahan pembuat berbagai
macam penganan dan kue-kue, utamanya dari ketan, termasuk pula untuk
dijadika
Dalam bidang industri pangan, beras diolah menjadi tepung beras. Sosohan
beras (lapis
tepungrice bran). Bagia
sebagai salah satu sumber pangan bebas
(Wikipedia, 2012).
Di antara berbagai jenis beras yang ada di Indonesia, beras yang berwarna
merah atau beras merah diyakini memiliki khasiat sebagai obat. Beras merah yang
telah dikenal sejak tahun
nilai nilai medis yang dapat memulihkan kembali rasa tenang dan damai. Meski,
dibandingkan dengan beras putih, kandungan karbohidrat beras merah lebih
rendah (78,9 gr : 75,7 gr), tetapi hasil analisis Nio (1992) menunjukkan nilai
energi yang dihasilkan beras merah justru di atas beras putih (349 kal : 353 kal).
Selain lebih kaya protein (6,8 gr : 8,2 gr), hal tersebut mungkin disebabkan
kandunga
Tepung beras adalah tepung yang diperoleh dengan cara menggiling biji
beras yang bersih dan baik. Pelepasan kulit luar biji yang cukup sulit dapat diatasi
dengan menggunakan mesin penyosoh padi.Proses pembuatan tepung beras
adalah biji beras disortasi kemudian disosoh. Proses sortasi untuk
menggolongkan bahan atas tingkat kebagusan dan keseragaman serta untuk
memisahkan bahan dari benda asing. Sedang penyosohan bertujuan untuk
melepaskan kulit, sehingga yang tersisa hanya endosperma saja. Kulit memiliki
kandungan serat yang tinggi sehingga harus dipisahkan karena dapat
menyebabkan tekstur tepung menjadi kasar dan tidak sesuai.
Beras sosoh lalu dibuat tepung dengan melakukan penggilingan.
Penggilingan merupakan proses pengecilan ukuran dengan gaya mekanis
menjadi beberapa fraksi ukuran yang lebih kecil. Alat penggilingan yang
(grinder dan ultra fine grinder). Hasil penggilingan kemudian diayak untuk
memisahkan bagian kulit dan serat-seratnya.
Pengayakan (Mesh)
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik
berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan dipakai dalam skala industri,
sedangkan penyaringan dipakai untuk skala laboratorium (Idrial, 1987).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu
dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan
pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke
permukaan pengayak (Idrial, 1987).
Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan
(fines), lulus melewati bukaan ayak, sedangkan yang di atas ukuran atau yang
besar (oversize) atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam
keadaan kering. Menurut Tim Karya Tani Mandiri (2010), pada mesin penghalus
tipe Burr mill dipasang ayakan 200 mesh.
Ayakan dibuat dari logam, pelat logam yang berlubang-lubang, tenunan
kain dan sebagainya. Logam yang digunakan adalah besi, besi tahan karat,
tembaga, nikel dan perak. Ukuran lubang ayakan antara 4 inci sampai 400 mesh,
tapi ayakan yang sangat halus (100 – 150 mesh) jarang digunakan. Ukuran lubang
ayakan yang digunakan tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak
(Idrial, 1987).
Sebuah ayakan dapat memisahkan bahan atas dua fraksi, tapi umumnya
ayakan terdiri dari dua macam ayakan, bahkan ada yang terdiri dari delapan
mengalir dari atas ke bawah. Pengayakan bahan yang kasar atau besar dapat
dilakukan dengan mengalirkan bahan di atas permukaan ayakan yang berdiri tetap
(statis), tapi pengayakan partikel yang halus, permukaan ayakan harus digerakkan
(bergetar) biasanya dilakukan dengan silinder ayakan yang berputar pada sumbu
horizontal atau dengan ayakan datar yang digoncang, diputar, atau digetarkan
dengan mekanik atau listrik (Idrial, 1987).
Mengayak berarti memisahkan suatu bahan dengan menuangkannya
melalui ayakan sehingga didapat butir-butir dengan berbagai daerah ukuran
(kelas-kelas butir) atau biasa disebut proses klarifikasi. Dalam proses pengayakan,
bahan dibagi menjadi dua bagian, yaitu bahan kasar yang tertinggal dan bahan
yang lebih halus yang lolos melalui ayakan. Nilai efisiensi mesin ini menunjukkan
nilai penyimpangan atau perbandingan antara jumlah bahan yang lolos dalam
kenyataan dan jumlah bahan yang lolos secara teoritik (Idrial, 1987).
Semakin halus bahan yang diayak, semakin cepat terjadinya penyumbatan
lubang ayakan. Oleh sebab itu pada ayakan umumnya dipakai alat perlengkapan
pembantu dalam bentuk sikat, rol, bola karet atau potongan- potongan karet.
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).
Penggunaan sistem penghancuran pada industri pengolahan hasil pertanian
pada kopi, penggilingan cokelat, perajangan bahan yang akan disuling (minyak
atsiri), pemotongan pada pengolahan karet remah dan lain sebagainya.
Penghancuran bahan padat dilakukan secara mekanis yaitu membaginya atau
memecahnya menjadi komponen-komponen yang lebih kecil. 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
(Wirakartakusumah, 1992).
Apabila suatu bahan yang seragam dipecahkan, setelah penggilingan
pertama ukuran bahan yang dihasilkan akan sangat bervariasi, yaitu dari yang
berukuran kasar sampai halus. Dalam penerapannya, waktu juga berpengaruh
dalam proses penghancuran bahan, dan terlihat bahwa bahan akan retak pada
tingkat tekanan yang rendah apabila tekanan itu berlangsung cukup lama. Bentuk,
ukuran, kerapatan, gravitasi spesifik, kekerasan merupakan beberapa sifat fisik
hasil pertanian yang penting diperhatikan dalam proses penghancuran
untuk mendesain suatu mesin penghancur (Wirakartakusumah, 1992).
Motor Listrik
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik disebut
peralatan rumah tangga seperti
Motor asinkron IEC berbasis metrik
NEMA berbasis imperial horse
power (HP) maupun kiloWatt (kW). Pada motor listrik tenaga listrik dirubah
menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan merubah tenaga listrik
menjadi
bahwa kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan
kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita
menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet
yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Motor listrik kemudian akan
menggerakkan piringan penggiling untuk menggiling.
Motor listrik dapat digolongkan menjadi dua golongan sesuai dengan
sumber arus listrik, yaitu motor listrik arus searah atau DC dan motor listrik arus
bolak-balik atau AC. Motor listrik AC yang kecil banyak dipakai pada peralatan
rumah tangga misalnya alat cukur, alat kecantikan, alat dapur, dan sebagainya.
Sedangkan motor listrik yang besar banyak digunakan pada kompresor,
penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang
menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama
tolak - menolak dan kutub yang tak senama tarik - menarik. Reaksi medan magnet
listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik
(Hartanto, 1997).
Motor listrik mempunyai keuntungan yakni dapat dihidupkan dengan
hanya memutar saklar, suara dan getaran tidak menjadi gangguan, udara tidak ada
yang dihisap juga tidak ada gas buang dan pada motor DC mempunyai daya besar
tidak mudah mengubah putarannya. Namun motor listrik memiliki kekurangan
yakni, motor listrik ini membutuhkan sumber daya, kabel harus dapat
dihubungkan dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunannya sangat
terbatas oleh panjang kabel, kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya
maka beratnya akan menjadi besar, secara umum biaya listrik motor listrik ini
lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak dan untuk menghasilkan daya
yang sama dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran, maka motor listrik akan
lebih berat (Soenarta, 2002).
Motor listrik sering digunakan sebagai tenaga penggerak dibandingkan
dengan jenis tenaga-tenaga yang lain karena :
1. Dapat disesuaikan, motor listrik dapat digunakan dihampir setiap lokasi
termasuk di dalam air.
2. Otomatis, motor listrik dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.
3. Rapi, sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara
bersama-sama.
4. Dapat dipercaya, motor listrik secara khusus untuk pekerjaan jarang mengalami
gangguan.
5. Ekonomis dan efisien, motor listrik memiliki efisiensi hingga 95 %.
6. Perawatan mudah, jika melindungi dari debu dan kotoran, motor listrik hanya
membutuhkan sedikit perawatan.
7. Tenang, motor listrik secara umum lebih tenang dari pada mesin yang
dijalankan.
8. Aman, apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan, motor listrik
9. Mudah dioperasikan, tidak membutuhkan banyak pelatihan untuk
mengoperasikan motor listrik.
(Cooper, 1992).
Puli (Pulley)
Menurut Stolk dan Kros (1981), pulley dibuat dari besi-cor atau dari baja.
Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan
pulley dari paduan aluminium. Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan
sabuk yang tinggi (di atas 35 m/det). Menurut Smith dan Wilkes (1990) dalam
menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak
dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang
digerakkan dikalikan dengan diameternya.
Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan
daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau
rantai yang dibelitkan di sekeliling puli (pulley) atau sproket pada poros. Jika pada
suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan N1 dengan diameter Dp
dan puli yang digerakkan n2 dan diameternya dp, maka perbandingan putaran
dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
p
S = adalah kecepatan putar pulley (rpm)
D= adalah diameter pulley (mm)
Dalam buku Mabie and Ocvirk (1967), pemasangan puli antara lain dapat
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar di mana
pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan puli
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
Sabuk-V
Sabuk/belt berfungsi untuk memindahkan putaran dari satu poros ke poros
lainnya, baik putaran tersebut pada kecepatan putar yang sama maupun
putarannya dinaikkan maupun diperlambat, searah dan kebalikannya. Sabuk V
terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di
sekitar alur pulley yang berbentuk V pula. Menurut Daryanto (1984), transmisi
sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan
karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan
perbandingan putaran yang diinginkan.
Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya
mesin-mesin pabrik, otomotif, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor, dan
alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya selip antara
sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau
perbandingan transmisi yang tetap. Sabuk bentuk trapesium atau V dinamakan
demikian karena sisi sabuk dibuat serong, agar cocok dengan alur roda transmisi
yang berbentuk V.
Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet, tenunan
atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang
koefisien gesek dan kekuatannya, harganya yang relatif murah membuat sabuk-V
lebih sering dipakai (Sularso dan Suga, 2004).
Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk menyalurkan
tenaga tergantung dari :
1. Regangan sabuk pada pulley.
2. Gesekan antara sabuk dan pulley.
3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan pulley.
4. Kecepatan sabuk
(Pratomo dan Irwanto, 1983).
Menurut Daywin et al (2008), kelemahan dari sabuk-V adalah tidak dapat
digunakan pada jarak yang panjang dan tidak cocok untuk beban yang berat pada
kecepatan rendah. Sedangkan kelebihan sabuk-V adalah sebagai berikut:
- Rasio kecepatan yang tepat tidak pernah dipertahankan.
- Selip yang terjadi tidak lebih dari 1-2 %.
- Efisiensi penyaluran daya (dengan mengabaikan kehilangan daya pada
bantalan shaft) berkisar 97-99 %.
- Mampu meredam beban mendadak, tidak memerlukan pelumasan
- Tidak berisik
- Dapat dioperasikan pada kecepatan linear lebih dari 5000 rpm
Model Alat Penggiling yang Sama
Penggiling Fuller
Dalam penggiling pusingan (Fuller) ini sebuah peluru atau lebih yang
bergerak bebas dalam rumah-rumah atau lintasan giling akan bergerak berkeliling
suatu sumbu. Bila tangan-tangan ini berputar semakin cepat, maka semakin besar
pula gaya sentrifugal yang terjadi pada peluru terhadap lintasan gilingnya.
Menurut Pratiwi (2011), biasanya hasil giling dari penggiling semacam ini sangat
halus, sehingga pengeluaran hasil gilingnya ditiup oleh udara dari lintasan giling
dan ditangkap oleh sebuah penampung. Penggiling ini sering dipakai untuk
membuat arang bubuk dan semen.
