TINJAUAN PUSTAKA. pengisi. Bahan pengisi pada tulang terdiri dari protein dan garam-garam mineral.

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Tulang Tulang merupakan jaringan ikat yang terdiri dari sel, serat dan bahan pengisi. Bahan pengisi pada tulang terdiri dari protein dan garam-garam mineral. Garam-garam mineral yang paling banyak terdapat pada tulang adalah kalsium fospat 58,3 %, kalsium karbonat 1 %, magnesium fospat 2,1 % dan kalsium florida 1,9 %, sisanya sebanyak 30,6 % protein (Ward dan Court, 1977). Hidroksiapatit merupakan faktor yang menentukan kekuatan tulang. Dari komposisi unsur kalsium yang ada pada tubuh, maka sebanyak 99% ion Ca 2+ terdapat pada tulang. Komponen tulang selalu berada dalam kondisi dynamic equilibrium atau lebih dikenal dengan istilah peristiwa tukar ganti. Proses pembentukan tulang melibatkan proses osteoklas dan osteoblas. Osteoklas adalah proses reabsorbsi tulang atau yang lazim disebut sebagai demineralisasi. Sedangkan osteoblas merupakan proses sintesis matriks baru (Said, 2014). Tulang merupakan jaringan yang dinamis yang secara kontinyu dapat diperbaharui dan di direkonstruksi. Tulang sapi mengandung kurang lebih 50 persen air dan 50 persen sumsum merah dan kuning. Sumsum tulang mengandung 96 persen lemak. Tulang yang telah mengalami penghilangan lemak (degreasing) terdiri dari bahan organik dan anorganik dengan perbandingan 1:2. Persenyawaan bahan organik dalam tulang disebut yang apabila dididihkan atau di ekstraksi akan menghasilkan gelatin (Septimus, 1961). 4

2 5 Tepung Tulang Tepung tulang selain dijadikan sebagai sumber mineral juga mengandung asam amino dan protein. Kalsium dan fosfor sangat diperlukan oleh hewan karena memiliki peranan dalam pembentukan tulang dan kegiatan metabolism tubuh. Fungsi mineral bagi hewan ternak antara lain: 1. Menjaga keseimbangan asam basah dalam cairan tubuh 2. Sebagai zat pembentuk kerangka tubuh 3. Sebagai bagian aktif dalam struktur protein 4. Sebagai bagian dari asam amino 5. Sebagai bagian penting dalam tekanan osmotik sel 6. Pendukung aktivitas enzim 7. Membantu mekanisme transportasi dalam tubuh (Murtidjo, 2001). Tabel 1. SNI Tepung Tulang Karakteristik Syarat Mutu I (%) Mutu II (%) Kadar air (maks) 8 8 Kadar lemak 3 6 Kadar kalsium (min) Kadar fospat (P 2 O 5 ) (min) Kadar fosfor (P) (min) 8 8 Kehalusan saringan 25 (min) Kadar pasir/silika (maks) 1 1 Sumber: Standar Nasional Indonesia (1992). Pengeringan Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang sudah lama dikenal. Tujuan dari proses pengeringan adalah menurunkan kadar air bahan sehingga menjadi lebih awet, mengecilkan volume bahan sehingga memudahkan dan menghemat biaya pengangkutan, pengemasan dan penyimpanan. Namun ada

3 6 kerugian yang ditimbulkan selama pengeringan yaitu terjadinya perubahan sifat fisik dan sifat kimiawi bahan serta terjadinya penurunan mutu bahan. Pada pengeringan buatan atau mekanis; suhu, kelembaban nisbi udara serta kecepatan pengeringan dapat diatur dan diawasi. Kecepatan pengeringan lempengan bahan basah yang tipis akan berbanding terbalik dengan kuadrat tebalnya (Rachmawan, 2001). Secara garis besar, pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pengeringan secara alami (natural drying) dan pengeringan buatan (artificial drying). Pengeringan alami dapat dilakukan dengan cara menjemur dibawah sinar matahari (sun drying). Sedangkan pengeringan secara buatan dilakukan dengan menggunakan alat pengering. Semakin lama kontak antara udara panas dengan bahan maka semakin cepat pengeringan berlangsung (Taib, dkk, 1988). Pengeringan yang baik memerlukan panas yang seragam dan laju pengeringannya tidak terlalu cepat, agar tidak terjadi keretakan dan kadar airnya seragam. Syarat ini sukar dipenuhi dengan penjemuran langsung dengan matahari, karena intensitas panas matahari sulit di kendalikan. Untuk itu sangat diperlukan alat pengering buatan yang murah harganya dan rendah biaya operasinya (Soetoyo dan Syafaruddin, 1981). Penggilingan Penggilingan bertujuan untuk menggerus atau menghancurkan bahan hasil pertanian supaya ukurannya menjadi lebih kecil dibanding ukuran semula, sehingga memudahkan penggunaan dan pengolahan sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu, penggilingan juga bertujuan menghaluskan dan

4 7 mengecilkan bentuk hasil yang berguna untuk memperbaiki daya cerna, kelezatan, daya campur, daya simpan, dan dapat menghilangkan benda asing yang terdapat dalam bahan, serta kemungkinan bahan yang terbuang menjadi lebih kecil. Pengecilan ukuran secara tradisional dilakukan dengan cara menumbuk bahan yang diletakkan dalam lumpang menggunakan lesung yang terbuat dari batu maupun kayu. Penggilingan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan alat maupun mesin yang digerakkan oleh motor bakar, motor listrik, maupun tenaga manusia (Pratomo dan Irwanto, 1983). Terdapat dua cara yang dapat digunakan dalam proses penggilingan yakni cara basah dan cara kering. Penggilingan cara basah merupakan penggilingan yang melibatkan perlakuan fisio-kimia dan mekanik untuk memisahkan fraksifraksi yang diinginkan sedangkan penggilingan kering merupakan proses yang menyebabkan perlakuan fisik dan mekanik untuk membebaskan komponenkomponen dari sifat aslinya (Sari, 2015). Jenis-jenis mesin giling yang ada sampai saat ini untuk memperkecil bentuk dan ukuran bahan baku pakan ternak adalah hammer mill, burr mill, roller mill, dan combination mill. a. Hammer Mill Hammer mill merupakan salah satu alat penghancur biji-bijian dan hijauan pakan. Pemakaian hammer mill biasa pada peternakan komersial maupun peternakan tradisional. Dinamakan hammer mill karena mempunyai alat utama untuk menggiling berupa palu (hammer). Prinsip kerja mesin tersebut adalah bahan dipukul memakai palu, kemudian disaring sesuai ukuran yang dikehendaki. Bagian-bagian hammer mill yaitu hopper, dust collector

5 8 (pengumpul debu), palu, magnet, die (lubang saringan), exhaust fan (kipas pembuangan), lubang pengeluaran, dan slope. b. Burr Mill Sebutan lain untuk burr mill adalah attration mill (mesin dengan alat penggerus), plate mill (mesin dengan kerja lempengan), atau disc mill (mesin dengan kerja piringan). Komponen utama mesin giling tersebut terdiri atas hopper (tempat pemasukan bahan), plate atau disc (pelat atau lempengan untuk mengecilkan ukuran partikel bahan), dan tempat pengeluaran produk. Cara kerja burr mill yaitu bahan masuk melalui loading (hopper). Kedua pelat berputar dan saling bergesekan sehingga memecah bahan. Bahan kemudian keluar melalui tempat pengeluaran. Proses kerja yang terjadi selama burr mill bekerja terdiri atas cutting, crushing, dan shearing. c. Roller Mill Roller mill digunakan dalam pengolahan pakan untuk crimping atau menghancurkan biji-bijian. Roller mill ganda terdiri atas dua gulungan berputar dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Roll biasanya bergelombang atau bergerigi. Sebelum bahan dimasukkan ke dalam hopper, mesin harus dihidupkan terlebih dahulu. Bahan akan digiling hingga halus dengan gerak gesek dua rol. Setelah menjadi halus, bahan keluar melalui tempat pengeluaran. Selama bekerja, roller mill melangsungkan proses grinding, reducing, rolling, crushing, cracking, crimping, crumbling, flacking, steaming, shearing, dan cutting.

6 9 d. Combination Mill Combination mill mengkombinasikan kerja beberapa mesin giling. Contohnya kombinasi crusher mill-hammer mill, crusher mill-burr mill, crusher mill-roller mill, dan hammer mill-roller mill. (Retnani, 2011). Pengayakan Pengayakan sendiri adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat dipisahkan antara partikel lolos ayakan (butiran halus) dan yang tertinggal diayakan (butiran kasar) ukuran butiran tertentu, yang masih bisa melintasi ayakan dinyatakan sebagai butiran batas. Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai (artinya tanpa sisa ayakan). Dengan demikian ada batasan maksimal dari ukuran partikel (Voight, 1971). 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. Partikel yang dibawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang diatas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (McCabe, dkk, 1999).

7 10 Setiap ukuran partikel biasanya disebut polidispersi, karenanya perlu untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tapi juga berapa banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sempel. Jadi kita perlu suatu perkiraan ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap ukuran partikel, dari sini kita bisa menhgitung ukuran pertikel rata-rata untuk sampel tersebut (Mochtar, 1990). Sieve shaker adalah sebuah ayakan terbuat dari kawat, plastik, benang, logam, atau pelat logam berlubang. Logam yang biasa digunakan adalah baja dan baja tahan karat. Ukuran ayakan dinyatakan dengan mesh, yaitu banyaknya lubang dalam setiap inci persegi. Kisaran ukuran mesh standar adalah mulai dari 4 mesh sampai dengan 400 mesh. Pemisahan ukuran dalam kisaran 4 mesh dan 48 mesh disebut ayakan halus fine screening, sedangkan yang lebih kecil lagi disebut ultrafine. Perhitungan persentase produk yang lolos saringan dilakukan dengan rumus: jumlah produk lolos saringan Produk lolos saringan = 100%...(1) jumlah produk yang diayak Saringan bertingkat dengan nilai mesh sama akan memperbaiki kualitas dan keseragaman hasil, sedangkan saringan bertingkat dengan nilai mesh berbeda akan menghasilkan beberapa produk dengan keseragaman berbeda. Sieve shaker biasanya digunakan pada bidang farmasi sebagai pengayak obat dalam bentuk bubuk (Khodijah, dkk, 2014). Motor Bakar Mesin bensin dikategorikan sebagai mesin kalor yang dimaksud dengan mesin kalor di sini adalah mesin yang menggunakan sumber energi termal untuk

8 11 menghasilkan kerja mekanik, atau mesin yang dapat merubah energi termal menjadi kerja mekanik. Selanjutnya, jika ditinjau dari cara memperoleh sumber energi termal, jenis mesin kalor dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu mesin pembakaran luar (external combustion engine) dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang dimaksud dengan mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran terjadi di luar mesin, energi termal dari hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui beberapa dinding pemisah. Contohnya adalah mesin uap. Sedangkan yang dimaksud dengan mesin pembakaran dalam adalah mesin dimana proses pembakaran berlangsung di dalam mesin itu sendiri, sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja (Siregar, 2009). Motor bakar adalah jenis motor kalor yang termasuk mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine). Internal Combustion Engine adalah mesin kalor yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi kerja mekanis, yaitu dalam bentuk putaran poros. Energi kimia bahan bakar pertama diubah menjadi energi panas melalui proses pembakaran atau oksidasi dengan udara dalam mesin, energi panas ini meningkatkan temperatur dan tekanan gas pada ruang bakar ( Wijaya, 2013). Puli Puli (pulley) sabuk dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium. Puli sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di atas 35 m/det). Pada sabuk terbuka, puli sabuk yang digerakkan harus cembung. Sabuk selalu mencari titik tertinggi pada puli, sehingga ketidaktelitian kecil yang

9 12 mungkin ada ketika memasang, dapat diatasi secara dini dengan membuat puli yang digerakkan sedikit cembung. Roda transmisi beralur untuk sabuk V dibuat dari besi tuang, baja tuang, atau baja cetak (Stolk dan Kros, 1981). Sabuk V Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan disekeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulang sabuk V dibandingkan dengan sabuk rata. Transmisi sabuk V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk V yang dipasang sebelah-menyebelah (Sularso dan Suga, 2004). Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin menerusakan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Hal-hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros adalah kekuatan poros, kekakuan poros, putaran kritis, dan korosi. Secara umum, untuk poros dengan diameter 3-3,5 inci, digunakan bahan yang dibuat dengan pengerjaan dingin, yaitu baja karbon. Dan bila yang dibutuhkan untuk mampu menahan beban kejut, kekerasan, dan

10 13 tegangan yang besar, maka dipakai bahan baja paduan yang biasa dikenal sebagai bahan komersial (Achmad, 2006). Bantalan Tempat sebuah poros ditumpu, dinamakan tap poros atau leher poros, elemen yang menumpu dinamakan bantalan. Bantalan ini dapat dipasang di dalam mesin di mana poros termasuk atau dalam suatu elemen terpisah yang difondasikan yang dinamakan blok bantalan, blok atau dengan singkat bantalan. Dalam bantalan umumnya bekerja gaya-reaksi. Apabila gaya reaksi ini jauh lebih banyak mengarah tegak lurus pada garis sumbu poros, bantalan dinamakan bantalan radial. Kalau gaya reaksi itu jauh lebih banyak mengarah sepanjang garis sumbu, namanya ialah bantalan aksial (Stolk dan Kros, 1981). Saringan Mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inci persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak. Proses pengayakan pada pembuatan tepung sangat penting, karena menentukan ukuran partikel tepung yang dihasilkan. Pengayakan merupakan suatu metode pemisahan berbagai campuran partikel padat sehingga didapat ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat pengayakan (Ailani, 2014). Semakin kecil ukuran mesh yang digunakan maka persentase bahan yang lolos ayakan akan semakin maksimum. Hal ini dipengaruhi oleh besar diameter lubang atau pori pengeluaran pada ayakan yang digunakan. Dampak dari

11 14 penggunaan setiap ukuran mesh pada alat penggiling akan mempengaruhi tekstur, aroma, rasa dan warna. Hal ini disebabkan pada saat penggilingan adanya gaya gesekan oleh bahan terhadap alat, serta lamanya penggilingan juga akan berpengaruh terhadap penggilingan (Panggabean, dkk, 2013). Analisis Korelasi Analisis korelasi adalah metode statistika yang digunakan untuk menentukan kuatnya atau derajat hubungan linier antara dua variabel atau lebih. Semakin nyata hubungan linier (garis lurus), maka semakin kuat atau tinggi derajat hubungan garis lurus antara kedua variabel atau lebih. Ukuran untuk derajat hubungan garis lurus ini dinamakan koefisien korelasi. Korelasi dilambangkan dengan r dengan ketentuan nilai r tidak lebih dari harga (-1 r 1). Apabila nilai r = -1 artinya korelasi negatif sempurna, r = 0 artinya tidak ada korelasi, dan r = 1 artinya korelasinya sangat kuat. Tabel 2. Interpretasi koefisien korelasi nilai r Interval Koefisien Tingkat Hubungan 0,800 1,000 Sangat Kuat 0,600 0,799 Kuat 0,400 0,599 Cukup Kuat 0,200 0,399 Lemah 0,000 0,199 Sangat Lemah (Muinah, 2011).