PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produktivitas jagung di Indonesia mencapai 12,2 juta ton pada Januari–April 2022 (Badan Pusat Statistik Republik Indonesia, 2022). Dari faktor-faktor tersebut produktivitas yang dihasilkan jagung mempunyai mutu yang rendah sehingga mempunyai nilai jual yang rendah, hal ini ditandai dengan ukuran tongkol jagung yang kecil sehingga mempunyai bobot yang rendah. Jagung kualitas rendah masih mengandung gizi dan serat yang baik, sehingga masih dapat dikembangkan dan diolah.
Hasil produktivitas jagung masa lalu telah dikembangkan dalam pengolahan makanan menuju makanan ringan dan produk setengah jadi (sirup fruktosa tinggi/HFS, pati, dll). Melalui proses ekstrusi ini, jagung kualitas rendah diolah menjadi produk makanan instan yang bernilai jual tinggi. Kegagalan melakukan langkah pengolahan ini dengan hati-hati akan mengakibatkan rendahnya kualitas pangan olahan jagung.
Pemilihan lokasi didasarkan pada bidang keilmuan mata kuliah Teknik Pertanian dan Biosistem yaitu Teknologi Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian.
Tujuan
- Tujuan Umum
- Tujuan Khusus
Produktivitas jagung dipengaruhi oleh jenis tanah, varietas benih, pengendalian hama, ketersediaan air, cara tanam, penggunaan pupuk, dan dampak perubahan iklim. Praktek Lapangan (PKL) merupakan kegiatan mahasiswa yang tujuannya mempelajari secara langsung suatu keterampilan atau bidang ilmu yang dimilikinya. Sehubungan dengan itu, pada periode Januari-Februari 2023 telah dilaksanakan kegiatan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Balai Besar Penerapan Standardisasi Alat Pertanian Jawa Timur (BPSIP).
Balai Pelaksana Standardisasi Alat Pertanian Jawa Timur merupakan satuan kerja Badan Standardisasi Alat Pertanian Kementerian Pertanian yang membawahi pengkajian teknologi pertanian baik prapanen, panen, dan pascapanen. Mempelajari dan memahami pengolahan jagung kualitas rendah di Balai Besar Penerapan Standardisasi Alat Pertanian Jawa Timur. Mempelajari dan memahami proses pengolahan jagung dengan mesin ekstruder di Balai Besar Penerapan Standardisasi Alat Pertanian Jawa Timur.
Mempelajari dan mengetahui efisiensi kinerja mesin ekstruder pengolah jagung pada Balai Besar Penerapan Standardisasi Alat Pertanian Jawa Timur.
TINJAUAN PUSTAKA
- Jagung
- Pengolahan Jagung
- Mesin Extruder
- Proses Ekstrusi
Prinsip kerja mesin extruder adalah memasukkan bahan mentah yang akan diolah ke dalam mesin kemudian mendorongnya keluar melalui cetakan atau lubang, sehingga menghasilkan bentuk keluaran yang berbeda dengan bentuk bahan bakunya. Pada mesin ekstruder hidrolik digunakan untuk mendorong adonan melalui lubang pembentuk yang terletak di bagian bawah mesin. Pada mesin ekstruder tipe roda, bahan mentah didorong keluar melalui aksi dua roda yang saling berbalas.
Pada mesin ekstruder tipe ulir, terdapat ulir berputar yang memompa bahan mentah keluar melalui cetakan. Pada proses ekstrusi, tekanan diberikan pada material sehingga menghasilkan bentuk keluaran yang berbeda dari bentuk aslinya. Pada proses ekstrusi yang menghasilkan produk renyah, diperlukan suhu optimum 170ºC dengan tekanan 438 kPa (70 psi) hingga 5516 Kpa (800 psi).
Bahan baku yang diproses pada proses ekstrusi merupakan bahan baku dengan butiran 1-3 mm.
METODE PELAKSANAAN
Tempat dan Waktu Pelaksanaan
Metode Pelaksanaan
Jadwal Kegiatan
Tenaga kerja dan sumber daya manusia BPSIP Jawa Timur disajikan seperti pada Gambar 4.1.7 (Staf BPSIP Jawa Timur). Kekurangan dari proses ekstrusi adalah menimbulkan kebisingan dan mesin ekstruder sering mengalami gangguan. Pada setiap tahapan proses ekstrusi, material sebanyak 9 kg dimasukkan ke dalam wadah limbah mesin ekstruder dan didiamkan selama 10 menit.
Pada olahan jagung yang dihasilkan terdapat perbedaan panjang akibat pemotongan yang tidak merata oleh pisau pemotong pada ekstruder. Mesin ekstrusi yang digunakan pada pengolahan jagung BPSIP Jawa Timur ini diproduksi di Kediri Jawa Timur pada tahun 2007. Sekrup merupakan bagian integral dari mesin ekstrusi yang berfungsi sebagai pendorong, pemotong dan pencampur bahan baku pada proses ekstrusi.
Proses ekstrusi meliputi penyiapan bahan baku, pemanasan ekstruder, dan proses ekstrusi pada ekstruder. Pada tahap ekstrusi kedua, jagung olahan didispersikan karena wadah plastik terpisah dari tali pengait di bawah nosel ekstruder. Endapan olahan jagung yang tidak dibersihkan menyebabkan gangguan pada saat proses ekstrusi, seperti terhentinya ekstruder pada saat ekstruder berjalan dan terhambatnya jagung olahan keluar dari cetakan.
Berdasarkan spesifikasi awal, mesin ekstruder mampu menghasilkan olahan jagung sebanyak 27 kg/30 menit dengan daya sebesar 7 HP. Salah satu ilmu terapan yang ada di BPSIP Jawa Timur adalah bidang pengolahan pasca panen jagung dengan menggunakan mesin ekstruder. Pengolahan jagung mutu rendah di BPSIP Jawa Timur dilakukan dengan menggunakan mesin ekstruder sehingga menghasilkan proses ekstrusi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil BPSIP Jawa Timur
- Sejarah BPSIP Jawa Timur
- Visi, Misi, dan Fungsi BPSIP Jawa Timur
- Visi
- Misi
- Tugas BPSIP Jawa Timur
- Fungsi BPSIP Jawa Timur
- Struktur Organisasi
- Ketenagakerjaan dan SDM
- Aset dan Sarana Prasarana
Pembentukan Balai Pelaksana Standardisasi Alat Pertanian (BPSIP) Jawa Timur merupakan gabungan dari berbagai satuan kerja di jajaran Badan Standardisasi Alat Pertanian (BSIP) Jawa Timur yang berjumlah 16 satuan kerja. BPSIP Jawa Timur dipimpin oleh seorang Manajer Eselon III Pusat dan didukung oleh 142 staf pada jabatan fungsional umum dan fungsional khusus. BPSIP Jawa Timur bertugas mengkaji dan menyusun teknologi tepat guna produksi pangan, hortikultura, perkebunan, dan peternakan yang merupakan teknologi bermanfaat.
Balai Pelaksana Standardisasi Alat Pertanian (BPSIP) Jawa Timur merupakan gabungan dari berbagai satuan kerja yang berjumlah 16 satuan kerja di Jawa Timur. 210/6/2001 tanggal 14 Juni 2001, sehingga BPSIP Jawa Timur membawahi 2 satuan kerja yaitu Laboratorium Diseminasi Wonocolo dan Kebun Percobaan Mojosari. Terdapat transformasi nama Balai Pelaksana Standardisasi Alat Pertanian (BSPIP) Jawa Timur yang disajikan sebagai berikut.
Visi BPSIP Jawa Timur adalah “Menjadi produsen terkemuka berstandar internasional dan pengembang inovasi yang relevan”. BPSIP Jatim mendukung 126 ASN dan 51 PPNPM yang terdiri dari jabatan fungsional dan jabatan fungsional umum. Penyuluh di BPSIP Jawa Timur terdiri dari 6 orang ahli pertama atau 38%, 1 orang ahli kepala atau 6%, 4 orang ahli menengah atau 25% dan 5 orang ahli junior atau 31%.
Instalasi BPSIP Jatim terbagi menjadi Kebun Percobaan Mojosari, Kebun Percobaan Karangploso dan Laboratorium Propagasi Wonocolo. Aset yang dimiliki BPSIP Jawa Timur terdiri dari peralatan dan mesin sebanyak 3.078 unit dengan nilai bangunan Rp. Dalam melaksanakan fungsi dan tugasnya, BPSIP Jawa Timur mempunyai fasilitas yang antara lain dapat digunakan oleh masyarakat.
Fasilitas lain yang dimiliki BPSIP Jawa Timur adalah fasilitas listrik, fasilitas mobilitas dan lain-lain. Sarana mobilitas yang dimiliki BPSIP Jawa Timur terdiri dari kendaraan roda empat dan roda dua.
PENGOLAHAN JAGUNG
- Alat
- Bahan
- Diagram Alir
- Sortasi
- Pencucian
- Pencampuran
- Ekstrusi
- Pemberian Rasa
- Pengovenan
- Pengemasan
Bentuk olahan bahan pangan yang keluar dari penutup akan mengembang akibat adanya perubahan suhu pada mesin extruder dan suhu lingkungan (Budi et.al., 2017). Perbedaan bentuk tersebut disebabkan oleh perbedaan tekanan dan temperatur di dalam dan di luar mesin extruder. Hasil yang diperoleh adalah jagung olahan sebanyak 27,02 kg, dengan rincian 0,91 kg jagung olahan tertahan di mesin ekstruder dan 0,37 kg jagung olahan tersebar.
Penggunaan mesin ekstruder pada pengolahan jagung menggunakan prinsip tekanan dan temperatur tinggi dengan daya 7 HP selama 30 menit.
KINERJA MESIN EXTRUDER
Mesin Extruder
- Prinsip Kerja
- Spesifikasi
- Bagian-bagian Mesin
Ukuran material pada mesin adalah 0,5 cm yang keluar dari mesin extruder melalui saluran die dan dipotong dengan pisau pemotong sehingga menghasilkan ukuran 1 cm. Bentuk material yang dapat diubah dengan mesin extruder antara lain mengubah bentuk dari padat menjadi cair, padat menjadi padat dengan tingkat elastisitas yang berbeda-beda. Pada proses ekstrusi, material dipanaskan hingga mencapai titik leleh dan meleleh akibat panas gesekan pada mesin.
Menurut Nurirmala (2014), proses ekstrusi bahan pangan dapat dilakukan pada bahan pangan yang mempunyai kandungan pati tinggi seperti jagung. Proses ekstrusi merupakan proses pembentukan dengan menggunakan tekanan tinggi dengan menggunakan peralatan dengan desain khusus. Hal ini dikarenakan produk yang mengalami proses ekstrusi mengembang dari bentuk aslinya berupa butiran.
Menurut Rudini dan Fitriyono (2013), bahan yang diproses dengan proses ekstrusi umumnya mempunyai kandungan amilosa yang tinggi. Spesifikasi mesin Extruder meliputi dimensi, daya, kecepatan putaran, penggerak, jumlah kabel, jenis kawat dan diameter die. Pada proses ekstrusi bentuk olahan sulit mendapatkan dimensi yang akurat karena kecepatan putaran sekrup serta tingginya tekanan dan temperatur yang digunakan, sehingga sering menghasilkan produk cacat dengan dimensi berbeda (Suryana, 2019).
Laras adalah ruang pemanas yang memberikan tekanan dan suhu tinggi pada bahan mentah untuk proses ekstraksi.
Ekstrusi Jagung
- Bahan Baku
- Proses Ekstrusi
- Data Hasil Ekstrusi
- Analisa Biaya Operasional
- Kelebihan dan Kekurangan
Hasil yang didapat adalah 27,02 kg jagung olahan, 0,86 kg jagung olahan tertancap di sekrup dan 0,12 kg jagung olahan berserakan di tanah. Outputnya akan meningkat karena perbedaan suhu dan tekanan di dalam mesin ekstruder serta suhu dan tekanan sekitar. Hasil proses ekstrusi berupa olahan jagung jadi, dan produk hasil olahan jagung padat dan olahan jagung dispersi.
Berdasarkan Tabel 5.2.3 yaitu data hasil ekstrusi, pada ekstrusi tahap 1 dengan massa bahan 9,5 kg diperoleh 9,21 kg jagung olahan dalam waktu 10 menit, dengan 0,29 kg jagung olahan tersangkut dan 0 kg tersebar. olahan jagung. Pada ekstrusi tahap pertama, tidak ada jagung yang tumpah karena wadah plastik ditempatkan di bawah cetakan ekstruder. Pada ekstrusi tahap kedua dengan berat bahan 9,5 kg selama 10 menit diperoleh jagung olahan sebanyak 9,00 kg, dengan rincian 0,3 kg jagung tertahan dan 0,2 kg jagung olahan tersebar.
Pada ekstrusi tahap 3 dengan massa bahan 9,3 kg selama 10 menit diperoleh jagung olahan sebanyak 8,81 kg, dengan rincian 0,32 kg jagung olahan tertahan dan 0,17 kg jagung olahan tersebar. Rata-rata jagung olahan sebesar 9,0066 kg, rata-rata massa jagung olahan sebesar 0,3033 kg, dan rata-rata jumlah jagung olahan dalam tongkolnya sebesar 0,1233 kg. Pada ekstrusi tahap ke 3, jagung olahan didispersikan karena kapasitas plastik yang digunakan tidak diperlukan.
Pada setiap tahap ekstrusi terdapat olahan jagung yang menempel pada skrup karena prinsip kerja tekanan dan temperatur yang tinggi, sehingga terdapat olahan jagung yang lengket dan menempel pada skrup. Sebaliknya, proses ekstrusi dengan mesin extruder menghasilkan suara bising yang mengganggu lingkungan pengoperasian jika berada di area sibuk. Rata-rata jagung olahan yang diperoleh sebesar 9,0066 kg, dimana jagung olahan padat sebesar 0,3033 kg dan jagung olahan terdispersi sebesar 0,1233 kg.
Selain itu juga perlu dilakukan pemanasan pada mesin extruder secara berkala agar kinerja mesin extruder stabil dan kerusakan selama pengoperasian dapat berkurang. Berdasarkan pengujian dan studi literatur, perlu dilakukan penyesuaian perubahan tekanan dan temperatur pada mesin extruder untuk meningkatkan kinerja mesin extruder selama pengoperasian.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Balai Pelaksana Standardisasi Alat Pertanian (BPSIP) Jawa Timur merupakan lembaga pemerintah yang berada di bawah naungan Badan Standardisasi Alat Pertanian (BSIP) Kementerian Pertanian yang membawahi perakitan dan pengkajian teknologi pertanian di Jawa Timur. Ilmu terapan bidang teknik pertanian dan biosistem yang diterapkan di BPSIP Jawa Timur adalah mekanisasi pertanian, mulai dari prapanen hingga pascapanen.
Saran
Perancangan dan pembuatan mesin pelet ikan menggunakan metode screw extruder, kapasitas uji 2,35 ton/jam. Perancangan modifikasi screw extruder untuk meningkatkan output optimal dan mengurangi cacat produk pada plastik. Pengembangan makanan ringan ekstrusi berbahan dasar jagung, tauge sapi, dan tauge menggunakan program linier.
Penerapan teknologi pengolahan jagung manis pada Kelompok Wanita Tani (KWT) di Kenagarian Andaleh, Kecamatan Luak, Kabupaten Limapuluh Kota.
