II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Terminologi Pasca Panen Padi Kegiatan pascapanen padi perontokan, pengangkutan, pengeringan, penggilingan, penyimpanan dan pengemasan (Patiwiri, 2006). Padi biasanya dipanen pada kadar air sekitar 20-27% (Patiwiri, 2006). Alat panen yang digunakan umumnya adalah sabit. Perontokan gabah sebagian besar dilakukan langsung di sawah setelah panen dengan cara menggebot (membanting) ke atas kayu atau bambu, dan menggunakan power thresher, kemudian dilanjutkan dengan pengeringan. Proses pengeringan gabah bertujuan untuk menurunkan kadar air gabah agar dicapai tingkat kadar air yang aman untuk disimpan atau untuk penggilingan. Kadar air yang baik untuk penyimpanan adalah 14%. Pengeringan gabah biasanya masih dilakukan dengan cara penjemuran. Setelah dikeringkan gabah dapat langsung digiling atau disimpan. Penggilingan gabah yang telah dikeringkan adalah usaha untuk memisahkan kulit gabah (sekam) dan dedak dari butir gabah untuk diolah menjadi beras sosoh (polish rice). Selama penanganan proses pascapanen berlangsung terjadi penyusutan hasil padi. Besarnya penyusutan tergantung penanganan petani dari mulai panen sampai pengangkutan/penjualan. Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 1996, menyimpulkan bahwa tingkat kehilangan hasil panen padi di Indonesia masih cukup tinggi yaitu sebesar 20.42%. Kehilangan tersebut secara terinci terjadi pada saat panen (9.5%), perontokan (4.8%), penggilingan (2.2%), pengeringan (2.1%), penyimpanan (1.6%), dan pengangkutan (0.2%) (Rachmat, 2007). Kualitas fisik gabah ditentukan oleh kadar air dan kemurnian gabah (Patiwiri, 2006). Yang dimaksud dengan kadar air gabah adalah jumlah kandungan air dalam butiran gabah yang biasanya dinyatakan dalam satuan persen (%) dari berat basah (wet basis). Sedangkan tingkat kemurnian gabah merupakan persentase barat gabah bernas terhadap berat keseluruhan campuran gabah. Makin banyak benda asing atau gabah hampa atau rusak di dalam campuran gabah maka tingkat kemurnian gabah makin rendah. Kualitas gabah yang baik akan berpengaruh pada tingginya rendemen giling. Rendemen giling adalah persentase berat beras sosoh terhadap berat gabah yang digiling seperti ditunjukan pada persamaan 1. Rendemen giling = x 100%...(1) Berat sosoh yang dimaksud adalah gabungan beras kepala, dan beras patah besar. Selain dipengaruhi oleh kualitas gabah, rendemen giling juga dipengaruhi oleh varietas padi dan kinerja mesin-mesin yang dipakai dalam proses penggilingan. Kadar air gabah yang optimal untuk melakukan penggilingan adalah 13-15% (Patiwiri, 2006). Gabah pada kadar air optimum ini disebut gabah kering giling (GKG). Pada kadar air yang lebih tinggi, gabah akan sulit dikupas, sedangkan pada kadar air yang lebih rendah, butiran gabah menjadi mudah patah. Kemurnian gabah dipengaruhi oleh adanya butir yang tidak bernas seperti butir hampa, muda, berkapur, gabah yang telah terkelupas (beras pecah kulit), gabah patah, dan benda asing atau kotoran yang tidak tergolong gabah, seperti debu, butir-butir tanah, batu-batu, kerikil, potongan kayu, potongan logam, tangkai padi, biji-biji lain, bangkai serangga hama, serat karung, dan sebagainya. Beberapa faktor penting yang mempengaruhi ketidakmurnian butiran gabah adalah sebagai berikut : A. Kualitas Fisik Gabah Kualitas fisik gabah sangat mempengaruhi ketidakmurnian gabah. Kondisi gabah yang umumnya terjadi antara lain butir hampa, butir kuning/rusak, butir hijau/mengapur, butir merah (Patiwiri, 2006). Butir hampa adalah butir gabah yang tidak berkembang sempurna atau akibat serangan hama, penyakit atau sebab lain sehingga tidak berisi butir beras walaupun kedua tangkup sekamnya tertutup maupun terbuka. Butir gabah setengah 3
hampa tergolong butir hampa. (Patiwiri, 2006). Butir kuning adalah butir gabah yang ditumbuhi jamur pada kulitnya. Butir hijau adalah butir gabah yang berisi cairan berwarna putih seperti kapur disebabkan karena proses pemasakan yang belum sempurna. Butir merah adalah butir gabah yang masih basah. (Kasno, 2009). B. Kematangan Butiran Beras Padi yang dipanen terlalu awal sebelum matang akan memberikan jumlah gabah muda yang tinggi. Gabah muda cenderung mudah patah pada saat digiling dan menghasilkan banyak butiran berkapur, sebaliknya gabah yang dipanen lewat matang akan mudah rontok di lahan dan mudah pecah pada saat digiling. Gabah muda mengandung lebih banyak sekam daripada gabah matang. Porsi sekam pada gabah muda sekitar 35%, sedangkan porsi sekam pada gabah matang sekitar 20%. Dengan demikian, rendemen giling yang dihasilkan pada penggilingan gabah muda akan lebih rendah daripada gabah matang. Adanya butiran gabah muda tidak dapat dihindari namun dapat diperkecil, yaitu dengan melakukan pemanenan tepat waktu dan melakukan pembersihan sebelum penggilingan. Dengan usaha ini rendemen giling dapat ditingkatkan. C. Keseragaman Varietas Gabah Di dalam campuran gabah bisa terdapat butiran-butiran varietas lain. Apabila jumlahnya cukup besar maka proses penggilingan akan terganggu terutama apabila varietas-varietas yang tercampur tersebut memerlukan penyetelan mesin yang berbeda. Disamping mengganggu proses penggilingan, beras sosoh yang berisikan campuran beberapa varietas dapat mengurangi selera konsumen serta membuka peluang persentase beras patah lebih banyak. D. Kerusakan Gabah Gabah rusak dapat berupa gabah yang terfermentasi, gabah berjamur, atau gabah yang terserang serangga. Gabah dapat mengalami fermentasi apabila mengalami kontak dengan air dalam waktu cukup lama. Kontak dengan air juga dapat mengundang tumbuhnya jamur pada gabah yang ditandai dengan adanya warna kehitaman pada permukaan gabah. 2.2. Proses Penggilingan Padi Menurut Patiwiri (2006), penggilingan padi adalah salah satu tahapan pascapanen yang terdiri dari rangkaian beberapa proses untuk mengolah gabah menjadi beras siap konsumsi. Gabah yang dimasukan pada proses penggilingan padi adalah gabah kering giling (GKG) dan hasilnya berupa beras sosoh berwarna putih yang siap dikonsumsi. Menurut Esmay et al. (1979), operasi penggilingan yang baik akan menghasilkan kualitas beras yang baik, susut rendah dan biaya pengolahan yang rendah pula. Berat biji padi akan berkurang sedikit demi sedikit selama proses penggilingan akibat dari pengelupasan dan penyosohan. Dari proses penggilingan padi akan dihasilkan beras kepala (head rice), beras patah (broken rice), dan menir (Luh, 1980). BULOG memberikan klasifikasi ukuran yang berbeda, yaitu menir memliki ukuran lebih kecil dari 2/10 bagian beras utuh atau melewati lubang ayakan 2.0 mm, beras patah memiliki ukuran 2/10 sampai 6/10 bagian beras utuh, sedangkan beras kepala memiliki ukuran lebih besar dari 6/10 bagian beras utuh. Hasil utama proses penggilingan padi adalah beras sosoh, yaitu beras kepala dan beras patah besar. Beras patah kecil atau menir disebut sebagai hasil sampingan karena tidak dikonsumsi sebagai nasi. Jadi hasil samping proses penggilingan padi berupa sekam, bekatul, dan menir. Hasil samping ini masih memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi. Sekam dipakai sebagai bahan bakar atau media tumbuh tanaman hidroponik, bekatul dipakai sebagai bahan pakan ternak, dan menir biasanya diolah lebih lanjut menjadi tepung beras atau pakan ternak. Pada gambar 1 ditunjukan diagram alir perubahan bobot butiran padi pada tahap-tahap proses penggilingan padi. Nilai-nilai di dalam diagram alir dapat berbeda-beda tergantung pada 4
varietas padi yang digiling serta system penggilingan padi yang dipakai. Nilai-nilai yang ditunjukan pada gambar 1 adalah nilai-nilai untuk padi yang berasal dari Amerika yang berbutir panjang (Long grain). Gambar 1. Diagram Alir Perubahan Bobot Butiran Padi (sumber Patiwiri, 2006) Persentase sekam dan bekatul semata-mata disebabkan oleh perbedaan varietas padi, sedangkan persentase beras patah dan beras kepala banyak dipengaruhi oleh kinerja mesin yang dipakai. Semakin baik kinerja mesin penggilingan padi semakin sedikit persentase beras patah sedangkan persentase beras kepala semakin besar. Untuk menjalankan rangkaian penggilingan padi diperlukan rangkaian mesin/alat yang keselurahannya disebut sistem penggilingan padi. Rangkaian mesin-mesin tersebut berfungsi mengupas kullit gabah (sekam), memisahkan gabah yang belum terkupas dengan beras yang telah terkupas (beras pecah kulit), melepaskan lapisan bekatul dari beras pecah kulit dan terakhir memoles beras hingga siap dikonsumsi dan memiliki penampakan yang menarik. Terdapat dua sistem kerja panggilingan padi, yaitu one pass dan two pass. One pass yaitu sistem penggilingan padi yang menggunakan satu alat yang berfungsi ganda yaitu memecah kulit sekaligus sebagai alat penyosoh, sedangkan two pass adalah sistem penggilingan padi dengan menggunakan dua alat yang terdiri dari alat pemecah kulit dan alat penyosoh (Kobarsih et al, 2006) Mesin-mesin yang dipakai dalam sistem penggilingan padi dapat berupa rangkaian yang lengkap atau hanya rangkaian beberapa buah mesin. Kelengkapan rangkaian mesin akan mempengaruhi kualitas akhir penggilingan. 5
A. Pemecahan Kulit (Husking, Hulling, Shelling) Pemecahan atau pengelupasan kulit bertujuan untuk melepaskan kulit gabah dengan kerusakan sekecil mengkin pada butiran beras. Bagian-bagian yang akan dilepaskan adalah palea, lemma dan glume atau keseluruhannya disebut sekam. Mesin yang dipakai adalah husker, huller atau sheller. Sebagian besar gabah yang dimasukan ke dalam mesin pemecah kulit akan terkelupas dan masih ada sebagian kecil yang belum terkelupas. Butiran gabah yang terkelupas akan terlepas menjadi dua bagian, yaitu beras pecah kulit dan sekam. Gabah yang belum terkelupas dapat berupa gabah utuh atau gabah yang telah pecah kulitnya, namun sekam belum terlepas dari butiran berasnya. Selanjutnya butiran gabah yang belum terkelupas harus dipisahkan dari beras pecah kulit dan sekam untuk dimasukan kembali ke dalam mesin pemecah kulit. B. Pemisahan Sekam Pemisahan sekam dilakukan setelah pemecahan kulit. Tujuan pemisahan sekam adalah memisahkan sekam dari beras pecah kulit dan gabah utuh yang belum terkupas selama proses pemecahan kulit. Sekam harus dipisahkan karena penyosohan tidak akan berfungsi baik apabila beras pecah kulit masih bercampur sekam. Disamping itu, tanpa pemisahan sekam persentase beras patah pada penyosohan akan lebih tinggi dan kualitas beras sosoh akan menjadi rendah. Mesin yang digunakan untuk pemisahan ini disebut husk aspirator atau aspirator. Prinsip pemisahan sekam sangat sederhana, yaitu memisahkan sekam dari beras pecah kulit dan gabah utuh berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Pada umumnya mesin pemisah sekam dilengkapi dengan kipas yang berfungsi mengisap sekam dan debu. Beras pecah kulit dan gabah akan tetap mengalir ke bawah karena tidak terisap oleh kipas akibat gaya beratnya. C. Pemisahan Gabah dan Beras Pecah Kulit Setelah proses pemecahan kulit dan pemisahan sekam akan dihasilkan campuran beras pecah kulit dan gabah yang masih utuh. Beras pecah kulit dan gabah utuh harus dipisahkan karena memerlukan penanganan yang berbeda. Beras pecah kulit akan diteruskan ke mesin penyosoh, sedangkan gabah utuh akan dikirim kembali ke mesin pemecah kulit. Mesin yang digunakan adalah paddy separator atau separator. Semakin tinggi effiensi mesin pemecah kulit maka semakin tinggi jumlah beras pecah kulit yang dihasilkan dan semakin rendah jumlah gabah utuh yang tidak terkelupas (Partiwi, 2006). D. Penyosohan Beras pecah kulit yang dihasilkan pada proses pemecahan kulit (husking) masih mengandung lapisan bekatul yang membuat beras berwarna gelap kecoklatan dan tidak bercahaya. Disamping penampakannya yang kurang menarik, adanya bekatul pada beras juga membuat rasa nasi kurang enak meskipun bekatul memiliki nilai gizi tinggi. Untuk membuang lapisan bekatul dari butiran beras dilakukan suatu tahap kegiatan yang disebut penyosohan. Tahap ini disebut juga tahap whitening atau polishing. Disebut whitening karena tahap ini berfungsi merubah beras menjadi beras putih, sedangkan disebut polishing karena permukaan beras digosok untuk membuang lapisan bekatul sehingga didapat beras putih. Hasil dari tahap ini adalah beras sosoh yang berwarna putih dan hasil sampingan berupa dedak dan bekatul. Untuk mendapatkan hasil yang baik, tahap ini biasanya dilakukan beberapa kali, baik pada mesin yang sama atau mesin yang berbeda. Mesin-mesin yang dipakai dalam kegiatan penyosohan disebut whitener atau polisher dan dapat ditambah dengan mesin pengkilap serta pencuci (refiner) yang berfungsi mengkilapkan dan mencuci permukaan beras. Proses penyosohan dapat dilakukan sekali atau beberapa kali bergantung pada kualitas beras sosoh yang diinginkan. Makin sering proses penyosohan dilakukan, 6
maka beras sosoh yang dihasilkan makin putih dan beras patah yang dihasilkan makin banyak (Partiwi, 2006). E. Pemisahan Beras Berdasarkan Ukuran Beras hasil penyosohan berupa campuran butiran beras yang memiliki berbagai ukuran. Adanya berbagai ukuran tersebut disebabkan oleh adanya butiran-butiran beras yang patah selama pemecahan kulit dan penyosohan. Untuk memisahkan beras kepala dan beras patah diperlukan proses tersendiri yang disebut grading. FAO membedakan ukuran beras berdasarkan panjang butirannya menjadi tiga, yaitu menir, beras patah, dan beras kepala. Menir adalah beras yang ukuran butirannya dapat melewati lubang ayakan 1.4 mm. Beras patah adalah beras yang ukuran butirannya antara 3/8 sampai 6/8 bagian beras utuh. Sedangkan beras kepala adalah beras yang ukuran butirannya lebih besar dari 6/8 bagian butiran panjang butir beras utuh. Keseragaman ukuran beras yang keluar dari mesin polisher sangat bervariasi meliputi campuran beras kepala, beras patah, dan menir. Porsi beras kepala, beras patah dan menir pun dapat bervariasi. Untuk mendapatkan keseragaman ukuran beras yang sesuai dengan keinginan, beras sosoh perlu dipisahkan terdahulu menurut ukuran-ukuran partikelnya dan kemudian dicampur kembali sesuai dengan keseragaman yang diinginkan. 2.3.Sistem Pengilingan Padi Sistem pengilingan padi merupakan rangkaian mesin-mesin yang berfungsi melakukan proses giling gabah, yaitu dari bentuk gabah kering giling sampai menjadi beras siap dikonsumsi (Patiwiri, 2006). Sistem penggilingan padi yang dikenal di Indonesia biasa disebut pabrik penggilingan padi. Pada umumnya system penggilingan padi terdiri dari tiga bagian pokok, yaitu husker, separator, dan polisher. Bagian lainnya hanya merupakan pendukung agar dapat memperoleh hasil akhir yang lebih baik. Berdasarkan tingkat teknologi, penggilingan padi dapat dikelompokan menjadi lima, yaitu: A. Penggilingan Padi Sederhana Penggilingan padi sederhana (PPS) adalah unit peralatan teknik yang berfungsi sebagai mesin pengolah gabah menjadi beras, baik merupakan satu unit tersendiri maupun merupakan gabungan dari beberapa mesin dimana proses satu dengan yang lain dihubungkan oleh proses pemindahan bahan dengan menggunakan tenaga manusia. Mesin yang digunakan pada penggilingan padi sederhana adalah huller, separator, dan polisher. B. Penggilingan Padi Kecil Penggilingan padi kecil (PPK) adalah unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari beberapa mesin menjadi kesatuan utuh yang berfungsi sebagai pengolah gabah menjadi beras dengan kapasitas lebih kecil dari dua ton gabah kering giling per jam. System penggilingan padi kecil dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu tipe sederhana dan tipe lengkap. Tipe sederhana umumnya hanya melalui proses pemecahan kulit secara sederhana dan proses pemutihan beras, sedangkan tipe lengkap terdapat proses pembersihan gabah, proses pemecahan kulit gabah, proses pemisahan kulit gabah dengan gabah pecah kulit, dan proses pemutihan beras pecah kulit, serta pemindahan bahan antar mesin menggunakan elevator. C. Penggilingan Padi Besar Penggilingan padi besar (PPB) adalah unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari beberapa mesin menjadi suatu kesatuan utuh yang berfungsi sebagai pengolah gabah menjadi beras dengan kapasitas lebih besar dari dua ton gabah kering giling per jam. Sistem penggilingan ini minimum harus melalui empat proses utama, yaitu proses pembersihan gabah, proses pemecahan kulit gabah, proses pemisahan kulit gabah dengan 7
gabah pecah kulit, dan proses pemutihan beras pecah kulit secara berulang dua sampai empat kali. Bahkan umumnya penggilingan padi besar dilengkapi dengan peralatan tambahan berupa elevator, pemisah batu (destoner), pemisah menir (sifter), pengelompokan kualitas beras (grader), bek penampungan beras berdasarkan tingkat kepatahan, pengepakan dan siklon sebagai tempat penampungan bekatul. D. Penggilingan Padi Terpadu Penggilingan padi terpadu (PPT) adalah unit peralatan teknik yang merupakan gabungan dari unit proses pembersihan awal, pengeringan, penyimpanan, penggilingan, pengepakan yang satu sama lain dihubungkan dengan elevator serta memiliki kapasitas besar E. Country Elevator Country elevator (CE) adalah penggilingan padi terpadu yang berlokasi di tengah sentra produksi padi serta terintegrasi dengan areal persawahan skala besar sehingga hasil panen padi langsung dibawa ke tempat pengolahan tersebut. Ciri khas country elevator adalah skalanya yang besar dan memiliki system transportasi berupa elevator yang juga skala besar. 8