Cara Kerja Mesin Penggiling Padi Beserta Komponen

A. MESIN PENGGILINGAN PADI DAN KOMPONENNYA.

 

A.Salah satu penyebab rendahnya rendemen dan mutu hasil penggilingan padi serta tingginya kehilangan hasil (susut penggilingan) adalah disebabkan dari peralatan dan mesin penggilingan. Untuk dapat memperoleh hasil penggilingan yang maksimal perlu memahami unit-unit komponen dan mesin penggilingan padi.



Ada beberapa model penggilingan padi, yaitu :

1. Penggilingan manual/ tangan
2. Penggilingan dengan mesin satu step.
3. Penggilingan dengan mesin dua step.
4. Penggilingan dengan mesin multi pass /stage

Penggilingan padi secara manual.
Penggilingan dengan menggunakan tangan yaitu dengan menggunakan lesung dan alu. Cara penggilingan ini berbasis gesekan antara biji dengan biji. Pembersihan dilakukan diakhir penggilingan dengan penampian dengan menggunakan tampi. Cara ini membuat kehancuran beras tinggi sehingga rendemen yang dicapai rendah.

Penggilingan padi dengan mesin satu step (single phase/ satu phase)
Penggilingan dengan system gesekan logam yaitu unit pengupasan dan unit penyosohan berada dalam satu mesin. Gabah masuk penggilingan dan keluar sudah dalam bentuk beras giling.
Penggilingan padi dengan mesin dua step.(double phase/ dua phase)
mesin pengupas dan mesin penyosoh/ pemoles terpisah atau tidak dalam satu mesin. Rendemen giling bisa mencapai 60-65 %.

Penggilingan padi dengan mesin multi pass.
Mesin penggilingan dengan unit penyosoh / pemoles (jenis abrasif dan jenis friksi ) bersatu, sehingga dapat mengurangi resiko-resiko yang dihadapi selama proses penggilingan
Penentuan jenis dan kombinasi mesin penggilingan paling tepat sangat ditentukan oleh kapasitas yang dibutuhkan, jenis, varietas dan sifat gabah, mutu beras putih yang diharapkan serta biaya.
Bagian komponen mesin penggiling, terdiri dari :

1. Motor Penggerak.

2. Mesin Pengupas/ pemecah kulit gabah (husker).
Mesin ini membersihkan kulit gabah/ sekam yang tercampur dalam beras pecah kulit.
Mesin pengupas yang tersedia adalah jenis Engelberg, jenis rol karet, jenis under runner stone disc dan jenis sentrifucal.

Mesin pengupas gabah yang paling umum digunakan saat ini adalah jenis roll karet, karena daya guna yang tinggi, efisien, mudah digunakan dan sederhana perawatannya. Terdapat 2 buah rol karet yang berputar berlawanan dengan kecepatan putar yang berbeda. Jarak antara 2 rol karet dapat diatur tergantung jenis gabah yang akan dikupas, biasanya 2/3 besarnya gabah. Diameter kedua rol karet sama bervariasi 300 – 500 mm dan lebar 120-500 mm.

3. Mesin pemisah gabah (separator)
 
Digunakan untuk memisahkan gabah dari beras pecah kulit.
Mesin pemisah gabah dan beras pecah kulit mempunyai 3 tipe yaitu :

1). Pemisah jenis kompartemen, terdiri dari dinding pemisah vertikal, papan luncur secara zigzag. Campuran gabah dan beras pecah kulit membentur papan pemisah zigzag tersebut, maka akan meluncur jatuh melalui papan luncur. Jika gabah yang lebih ringan akan terangkat keatas dan dikeluarkan melalui pintu keluaran dibagian atas papan luncur. Sedangkan beras pecah kulit yang berada dibagian bawah dikeluarkan melalui pintu keluaran yang berada di bagian bawah papan luncuran.

2)Pemisah berdasarkan berat jenis. Pemisah ini banyak dipakai pada mesin-mesin penggiling terbaru. Pemisah jenis ini terdiri atas papan pemisah berbentuk bujur sangkar yang diletakkan miring pada bidang datar dengan sejumlah cekungan. Saat papan bergetar, gabah dan beras pecah kulit terpisah akibat dari perbedaan berat jenis.

3)Pemisah jenis layar/ type saringan, terdiri dari ayakan saringan yang bergetar, berjumlah 6-15 ayakan.

4. Mesin Penyosoh/ Pemoles/Pemutih (polisher)

Ada 2 tipe mesin penyosoh yaitu tipe friksi dan abrasif.
    1).Mesin pemutih abrasif, bekerja dengan putaran yang relative cepat dan tekanan giling yang
        rendah sehingga peningkatan suhu beras lebih kecil dan kerusakan (pecah) lebih
        sedikit tetapi permukaan beras tampak kasar.

    2).Mesin pemutih friksi bekerja dengan putaran yang relative lambat dan tekanan giling yang
        tinggi sehingga menghasilkan pelepasan dedak yang lebih baik dan permukaan beras
        yang lebih halus. Kekurangan mesin ini, tingginya ratio beras yang dihasilkan,
        suhu beras yang lebih tinggi serta jenis ini menggunakan listrik lebih banyak.
        Sangat dianjurkan penggabungan fungsi mesin pemutih jenis abrasif dan friksi
        dalam proses multi pass, karena mengurangi beras patah dan peningkatan suhu beras
        serta memperbaiki pembuangan kecambah beras.

5. Mesin pemisah beras kepala, beras patah dan menir (shifter)

6. Mesin Pengkristal/ pencuci beras (shinning)

B. Proses Padi Menjadi Beras

Hasil panen padi dari sawah disebut gabah. Gabah tersusun dari 15-30% kulit luar (sekam), 4-5% kulit ari, 12-14% katul, 65-67% endosperm dan 2-3% lembaga. Sekam membentuk jaringan keras sebagai perisai pelindung bagi butir beras terhadap pengaruh luar. 

Kulit ari bersifat kedap terhadap oksigen, CO2 dan uap air, sehingga dapat melindungi butir beras dari kerusakan oksidasi dan enzimatis. Lapisan katul merupakan lapisan yang paling banyak mengandung vitamin B1. Selain itu katul juga mengandung protein, lemak, vitamin B2 dan niasin. Endosperm merupakan bagian utama dari butir beras. Komposisi utamanya adalah pati. Selain pati, endosperm juga mengandung protein dalam jumlah cukup banyak, serta selulosa, mineral dan vitamin dalam jumlah kecil. 

Sekam merupakan 15-30% bagian gabah. Fungsi sekam antara lain melindungi kariopsis dari kerusakan, serangan serangga dan serangan kapang. Sekam terdiri dari palea dan lemma. Struktur palea/lemma yaitu epidermis luar, sklerenimia (mengandung lignin), parenkimia, dan epidermis dalam. 

Kariopsis terdiri dari kulit luar dan endospem. Kulit luar terdiri dari perikarp (10µm), seed coat (0.5µm), nucellus (2.5µm), dan aleuron (5.0µm). Sedangkan endosperm terdiri dari sub aleuron, pati dan terdapat rongga udara pada beras pera sehingga mudah patah waktu digiling.

Klasifikasi beras menurut FAO

Sifat fisik gabah dan beras

Dalam standarisasi mutu, dikenal empat tipe ukuran beras, yaitu sangat panjang (lebih dari 7 mm), panjang (6-7 mm), sedang (5.0-5.9 mm), dan pendek (kurang dari 5 mm). Sedangkan berdasarkan bentuknya (perbandingan antara panjang dan lebar), beras dapat dibagi menjadi empat tipe, yaitu : lonjong (lebih dari 3), sedang (s.4-3.0), agak bulat (2.0-2.39) dan bulat (kurang dari 2).

Tinggi rendahnya mutu beras tergantung kepada beberapa factor, yaitu spesies dan varietas, kondisi lingkungan, waktu pertumbuhan, waktu dan cara pemanenan, metode pengeringan, dan cara penyimpanan. Persyaratan mutu beras yang ditetapkan oleh Bulog (1983) dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Persyaratan beras untuk pengadaan dalam negeri

.

Tahapan pengolahan primer padi, yaitu padi diolah menjadi gabah, kemudian dari gabah menjadi beras

Padi harus segera dikeringkan untuk menghindari pertumbuhan kapang yang dapat menyebabkan warna kuning. Pengeringan dapat dilakukan dengan memakai sinar matahari (penjemuran dengan menggunakan tikar, tampah, lamporan), pengering buatan dan pengering surya. 

Lamporan dibuat miring supaya air dapat mengalir dan untuk mencegah air tergenang. Pada pengering buatan, jika kering cepat maka akan banyak menghasilkan beras patah. Sedangkan pengeringan dengan sinar matahari untuk menghasilkan beras kepala. Pengeringan surya tidak cocok untuk gabah biasa. Pengeringan surya ini sangat mahal biasanya untuk padi bulu yang nilai ekonominya tinggi. 

a. Penggabahan 

Cara penggabahan antara lain diinjak-injak, dipukulkan, ditumbuk, menggunakan pedal thresner dan mesin perontok. Keuntungan cara penggabahan diinjak-injak adalah kerusakan fisik kecil dan kemungkinan loss/hilang/terpelanting sangat kecil, sedangkan kerugiannya adalah kapasitasnya rendah. Keuntungan bila dipukulkan adalah kapasitas lebih besar sedangkan kerugiannya adalah ada beras yang patah, loss lebih besar. 

Untuk menghindarinya harus dikerjakan dalam pulungan. Keuntungan bila ditumbuki adalah kapasitas lebih besar dari pada diijak- injak, sedangkan kerugiannya adalah rendemen yang dihasilkan rendah karena banyak beras yang patah. keuntungan dengan menggunakan pedal thresner adalah kapasitasnya besar sedangkan kerugiannya adalah banyak beras yang patah. 

b. Penggilingan dan Penyosohan 

Penggilingan adalah proses pemisahan sekam dan kulit luar kariopsis dari biji padi agar diperoleh beras yang dapat dikonsumsi. Terdapat berbagai jenis teknologi/alat yaitu penumbukan (lesung/kincir air), penggilingan tipe Engelberg, Rice Milling Unit (RMU) dan penggilingan padi besar.

Tahapan penggilingan padi

Penggilingan Padi Besar

1. Perontokan padi. Alat yang digunakan adalah rontogan; bahannya gabah, padi gedengan, “hencak”; sehingga dihasilkan gabah kotor (kotoran: potpngan merang, kerikil, bubuk jenteng, pasir, paku/logam, dan lain- lain).
   
2. Pembersihan gabah kotor. Alat yang digunakan adalah ayakan goyang (paddy cleaner/ hongkwl gabah), saringan kasar (batu, kerkil, paku, dan lain-lain), saringan halus (pasir) serta penarik logam; bahannya gabah kotor; sehingga dihasilkan gabah bersih. 
    
3. Pemecahan kulit (husking). Alat yang digunakan adalah pemecah kulit tipe silinder; bahannya gabah; sehingga dihasilkan beras pecah kulit, sebagian kecil gabah utuh yang lolos, lolosan (pesak halus bercampur dedak dan menir), serta sekam. 
    
4. Pemisahan pesak. Alat yang digunakan adalah husk separator (hongkwl pesak), saringan pesak, dan saringan lolosan; bahannya beras pecah kulit, sekam, lolosan; sehingga dihasilkan beras pecah kulit bersih, dan gabah. 
    
5. Pemisahan gabah (paddy separation). Alat yang digunakan adalah paddy separator atau disebut gedongan; prinsipnya adalah perbedaan bobot jenis antara beras pecah kulit dan gabah, serta kehalusan permukaan gabah dan beras pecah kulit. Pada permukaan miring, beras pecah kulit akan cepat turun, sementara gabah terdesak ke atas; dibuat kamar-kamar. 
    
6. Penyosohan. Alatnya adalah mesin penyosoh (rice polisher), mesin I (penyosohan I), mesin II (penyosohan II), alat terdiri dari batu penyosoh (batu amaril) dan lempengan karet, karena ada gesekan antara beras dengan batu, lempengan karet, dan antara sesama beras maka beras akan tersosoh; bahannya adalah beras pecah kulit; sehingga dihasilkan beras sosoh, dedak (mesin sosoh I),bekatul (mesin sosoh II); dedak dan bekatul langsung dipisahkan dengan aspirator.
    
7. Grading. Alat yang digunakan adalah ayakan beras (honkwl beras); memisahkan beras kepala, beras patah dan meni.

Komposisi gabah dan fraksi hasil giling (%db)

Komposisi kimia (%) pada kadar air 14%

Dalam pengertian sehari-hari, yang dimaksud dengan beras adalah gabah yang bagian kulitnya sudah dibuang dengan cara digiling dan disosoh menggunakan alat pengupas dan penggiling (“huller”) serat alat penyosoh (“polisher”). Gabah yang hanya terkupas bagian kulit luar (sekam)-nya, disebut beras pecah kulit (“brown rice”). 

Sedangkan beras pecah kulit yang seluruh atau sebagian dari kulit arinya telah dipisahkan dalam proses penyosohan, disebut beras giling (“milled rice”). Beras yang biasa dikonsumsi atau dijual di pasar adalah dalam bentuk beras giling.

Dalam proses penyosohan beras pecah kulit akan diperoleh hasil beras giling, dadak dan bekatul. Sebagian dari protein, lemak, vitamin dan mineral akan terbawa dalam dadak, sehingga kadar komponen-komponen tersebut di dalam beras giling menjadi menurun. Beras giling yang diperoleh berwarna putih karena telah terbebas dari bagian dedaknya yang berwarna coklat. 

 Bagian dedak padi adalah sekitar 5-7% dari berat beras pecah kulit. Makin tinggi derajat penyosohan yang dilakukan maka makin putih warna beras giling yang dihasilkan, tetapi makin miskin beras tersebut akan zat-zat gizi yang bermanfaat bagi tubuh.