TUGAS AKHIR MATA KULIAH PRINSIP TEKNIK PANGAN ANALISIS KESETIMBANGAN MASSA PABRIK MIE BASAH CAP 77 CIKARANG

TUGAS AKHIR MATA KULIAH PRINSIP TEKNIK PANGAN

ANALISIS KESETIMBANGAN MASSA

PABRIK MIE BASAH CAP 77 CIKARANG

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

Oleh:

Romone L.M (F24078001)

Khoirunnisa (F24080013)

Nurma Subangkit (F24080020)

Efratia (F24080033)

Atikah Bararah (F24080076)

Cindy Firiera D. (F24080081)

2

DAFTAR ISI

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................................. 3

1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 3

1.2 Tujuan................................................................................................................... 4

1.3 Rumusan Masalah ................................................................................................ 4

1.4 Ruang Lingkup ..................................................................................................... 4

1.5 Metode Penulisan ................................................................................................. 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 5

2.1 Prinsip Kesetimbangan Massa .................................................................................. 5

2.2 Mie Basah .................................................................................................................. 6

2.3 Proses Pembuatan Mie Basah ................................................................................... 6

BAB III. PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN ................................................ 8

3.1 Proses Pembuatan Mie Basah Cap 77 ....................................................................... 8

3.2 Analisis Kesetimbangan Massa ................................................................................. 9

BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 12

4.1 Kesimpulan.............................................................................................................. 12

4.2 Saran ........................................................................................................................ 12

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 13

Lampiran ........................................................................................................................... 14

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses pengolahan suatu produk pangan melibatkan berbagai macam bahan

baku dan bahan tambahan pangan, baik yang masuk maupun keluar dalam proses

tersebut. Oleh karena itu, perlu suatu analisis kesetimbangan massa dalam suatu

proses pengolahan pangan. Kesetimbangan massa sendiri diartikan sebagai total

jumlah massa yang masuk sama dengan total jumlah massa yang keluar serta

perhitungan setiap perubahan jumlah massa tersebut. Analisis kesetimbangan massa

dalam proses pengolahan pangan biasanya diaplikasikan dalam proses pengeringan,

pencampuran, evaporasi, penggorengan, dan proses pangan lainnya yang

berhubungan dengan perubahan massa.

Evaluasi kesetimbangan massa dalam suatu proses pengolahan pangan dapat

dianalisis pada beberapa tahap atau keseluruhan proses serta perlu dilakukan

identifikasi dan spesifikasi seluruh materi yang masuk dalam proses tersebut dan

dimasukkan ke dalam perhitungan. Hal ini dikarenakan masing-masing tahapan

proses memieliki kesetimbangan massa tersendiri. Perhitungan proses kesetimbangan

massa melibatkan variabel-variabel serta simbol-simbol untuk mempermudah

perhitungan dan mengidentifikasi setiap atribut yang terlibat dalam proses pengolahan

pangan.

Salah satu industri yang sedang berkembang pesat saat ini adalah industri mie.

Makanan ini telah menjadi makanan pokok kedua masyarakat Indonesia setelah nasi,

karena pemrosesannya yang mudah dan kandungan gizinya yang cukup. Pembuatan

mie terdiri dari beberapa tahap. Tahap terpenting dimana kalkulasi kesetimbangan

massa penting untuk dilakukan adalah tahap pencampuran, atau di beberapa industri

tahap ini langsung dijadikan satu dengan pengadonan. Makalah ini disusun dengan

observasi langsung ke lokasi pembuatan mie basah Cap 77, Cikarang, Kabupaten

Bekasi, untuk mengetahui sekaligus mengaplikasikan prinsip kesetimbangan massa

dari prosesnya dan efisiensi pembuatan mie dalam setiap batch produksi.

4

1.2 Tujuan

Analisis kesetimbangan massa di perusahaan mie basah Cap 77 bertujuan untuk:

1. Mengetahui proses pembuatan dan pengolahan mie basah Cap 77

2. Mengetahui kesetimbangan massa yang ada dalam pengolahan mie

3. Mengetahui efisiensi produksi dalam pabrik pembuatan mie tersebut.

1.3 Rumusan Masalah

Penulis memiliki beberapa rumusan masalah yang akan dilakukan pembahasan

lebih lanjut. Adapun rumusan masalah dari karya tulis ini adalah,

1. Bagaimanakah proses pembuatan mie basah Cap 77?

2. Bagaimanakah kesetimbangan massa yang ada dalam pengolahan mie?

3. Bagaimanakah efisiensi produksi yang ada dalam pengolahan mie di industri

tersebut?

1.4 Ruang Lingkup

Penulis melakukan analisis terhadap perusahaan mie basah Cap 77 ini terbatas

pada analisis kesetimbangan massa dan proses pengolahan mie. Kesetimbangan massa

yang dianalisis hanya kesetimbangan massa pada proses pencampuran dan

pengadonan, serta dihitung pula efisiensi proses dari setiap batch produksi mie

tersebut mengacu kepada kesetimbangan massa yang telah dihitung.

1.5 Metode Penulisan

Penulis menyusun makalah ini dengan melakukan observasi dan studi pustaka.

Observasi dilakukan dengan melakukan kunjungan langsung ke pabrik mie basah Cap

77 di daerah Cikarang, Kab. Bekasi, sedangkan studi pustaka yaitu dengan mencari

pustaka yang berhubungan dengan analisis kesetimbangan massa yang dilakukan pada

pengolahan mie basah Cap 77.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Prinsip Kesetimbangan Massa

Hukum konservatif atau kekekalan massa menyatakan bahwa materi tidak dapat

diciptakan atau dihilangkan, tetapi hanya berubah bentuk dari satu wujud ke wujud

lainnya. Prinsip ini pun berlaku dalam proses pengolahan pangan, dimana total input

bahan yang masuk ke dalam suatu proses pengolahan akan sama dengan total

outputnya. Prinsip ini dikenal dengan istilah kesetimbangan massa/materi

(mass/material balance).

Dalam suatu proses apapun jika tidak ada akumulasi dalam peralatan prosesnya,

maka jumlah bahan yang masuk akan sama dengan jumlah yang keluar. Dengan kata

lain, dalam suatu sistem apapun jumlah materi dalam sistem akan tetap walaupun

terjadi perubahan bentuk atau keadaan fisik. Oleh sebab itu, jumlah bahan yang

masuk dalam suatu proses pengolahan pangan jumlahnya akan sama dengan jumlah

bahan yang keluar sebagai produk yang dikehendaki ditambah jumlah yang hilang

dan yang terakumulasi dalam peralatan pengolahan. Secara matematis, prinsip

kesetimbangan massa tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan 1 berikut dimana

“m” adalah total massa:

mnput

= mouput

+ makumulasi

Proses pengolahan yang tidak mengalami akumulasi disebut “steady state

process”, sedangkan yang mengalamie akumulasi disebut “unsteady state process”

(Toledo 2007). Salah satu contoh unsteady state process dalam pengolahan akan

dibahas pada makalah ini dimana terjadi akumulasi massa dalam peralatan proses

pembuatan mie.

Perhitungan kesetimbangan massa digunakan untuk menelusuri bahan yang

masuk serta keluar dan menentukan jumlah tiap komponen atau keseluruhan bahan

selama proses pengolahan pangan. Toledo (2007) menyatakan bahwa perhitungan

tersebut berguna dalam menentukan formulasi produk hingga komposisi spesifik yang

dibutuhkan dari bahan baku dan mengevaluasi komposisi akhir setelah bahan

melewati suatu proses. Sehingga dengan melakukan perhitungan kesetimbangan

6

masssa akan diperoleh informasi tentang jumlah bahan yang efisien dan parameter

proses yang efektif guna mendapatkan produk akhir yang diinginkan.

2.2 Mie Basah

Mie dapat dikelompokkan berdasarkan ukurannya, yaitu somen (sangat tipis,

lebar 0.7-1.2 mm), hiyamughi (tipis, lebar 1.3-1.7 mm), udon (standar, lebar 1.9-3.8

mm), dan hiramen (datar, lebar 5.0-6.0 mm) (Kusnandar 2010; Fu 2008). Berdasarkan

proses pengolahannya, mie berbasis terigu dibedakan menjadi yaitu mie basah

mentah, mie basah matang, mie kering dan mie instan (Kusnandar 2010).

Mie basah mentah merupakan untaian mie hasil dari pemotongan lembaran

adonan, tanpa perlakuan pengolahan lanjutan. Mie jenis ini biasanya digunakan untuk

mie ayam. Kadar air mie ini sekitar 35% dan biasanya ditaburi dengan tapioka untuk

menjaga agar mie tidak saling lengket (Kusnandar 2010).

Mi basah merupakan salah satu jenis mie yang dikenal luas dan disukai oleh

masyarakat dan sebagian besar diproduksi oleh industri rumah tangga, kecil dan

menengah. Dua jenis mie basah yang dikenal masyarakat adalah mie mentah (raw

noodle) dan mie rebus (cooked noodle). Mie basah matang melalui proses perebusan

setelah pemotongan adonan mie sedangkan mie basah mentah tidak. Mie basah

mentah dijual dalam bentuk segar maupun dalam bentuk olahan seperti mie ayam.

Mie basah mentah juga banyak diolah menjadi aneka makanan di tingkat rumah

tangga.

Tanpa penambahan pengawet, umur simpan mie basah mentah relatif pendek

yaitu sekitar 16 – 20 jam jika disimpan pada suhu ruang (Syamsir 2010). Penyebab

kerusakan terutama aktivitas miekroba pembusuk yang dipercepat oleh beberapa

faktor yaitu tingginya kadar air, aktivitas air (aw) dan pH mie basah. Selain itu

praktek pengolahan mie basah yang kurang memperhatikan sanitasi dan higiene,

kondisi produksi, distribusi, penyimpanan dan penjualan pada suhu ruang juga dapat

menyebabkan umur simpan mie basah relatif pendek.

2.3 Proses Pembuatan Mie Basah

Secara umum, proses pembuatan mie basah di berbagai pabrik adalah melalui

tahapan proses yang sama. Tahapan proses pembuatan mie basah meliputi

pencampuran, pengadonan, pembuatan lembaran (sheeting), penipisan lembaran

(sebagian besar mesin prosesnya sudah dijadikan satu dengan sheeting machine), dan

7

pemotongan menjadi bentuk mie. Di industri, sebelum pemotongan mie ditaburkan

tepung tapioka agar mie tidak menjadi lengket satu sama lain (Kusnandar 2010;

Syamsir 2010; Fu 2008). Secara singkat, berikut diagram alir pembuatan mie basah

mentah, dimana untuk mie basah matang hanya ditambahkan proses perebusan setelah

pemotongan.

Diagram 1. Proses pembuatan mie basah mentah (Syamsir 2010)

Pada proses pembuatan digunakan larutan alkali yang merupakan campuran

dari pengawet dan garam dapur yang akan membentuk sifat mie basah dengan warna

dan aroma normal (khas mie basah mentah) dengan tekstur kenyal dan umur simpan

yang lebih lama tanpa menggunakan boraks dan formalin (Syamsir 2010; Fu 2008).

Jika ambang batas penerimaan mie basah ditentukan secara visual seperti layaknya

konsumen di pasar, maka penggunaan pengawet ini dapat meningkatkan umur simpan

mie mentah sampai 48 jam pada penyimpanan di suhu ruang.

8

BAB III

PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

3.1 Proses Pembuatan Mie Basah Cap 77

Observasi langsung dilakukan di pabrik mie basah Cap 77 yang beralamat di

Jalan Ki Hajar Dewantara no 91, Cikarang, Kabupaten Bekasi. Pabrik mie basah cap

77 sudah berdiri sebelum tahun 2000 di Jakarta, namun baru di tahun 2007 pabrik ini

diambil alih oleh pemiliknya yang sekarang yaitu Pak Martin dan pindah ke Bekasi.

Berdasarkan lama tahun dan hasil produksinya, pabrik ini masih berskala rumah

tangga dengan produksi maksimal 2 batch per harinya.

Mie basah Cap 77 termasuk dalam klasifikasi mie basah mentah, karena dalam

proses pembuatannya tidak melalui tahap pemasakan. Proses pembuatan mie basah

Cap 77 dimulai dengan penakaran bahan dimana untuk penambahan asam benzoat

dilakukan sebanyak 100 gram untuk 100 kg tepung, sodium karbonat ditambahkan

sebanyak 100 gram per 100 kg tepung, air sebanyak 7 liter untuk setiap 1 sak (25 kg)

tepung, dan garam sebanyak 1 kg untuk 75 kg tepung. Setelah semua bahan ditakar,

semuanya dilarutkan ke dalam air kecuali tepung. Tepung yang digunakan adalah

tepung protein tinggi bermerek Cakra Kembar dicampur 50:50 dengan tepung protein

sedang bermerek Segitiga Biru.

Tahap kedua adalah pencampuran dan pengadonan dimana di pabrik Cap 77

ini, kedua proses tersebut dilakukan di alat yang sama yaitu sebuah kneader besar

dengan kapasitas sekitar 5-6 sak tepung. Air yang didalamnya sudah terdapat bahan-

bahan tambahan dicampurkan dengan tepung di dalam alat dan alat ditutup lalu

dinyalakan. Proses pengadonan ini biasanya memakan waktu 20 hingga 25 menit.

Adonan mie setelah jadi berupa adonan yang tidak terlalu basah dan tidak lengket.

Adonan yang telah dikeluarkan dari kneader lalu dimasukkan ke alat

pembentuk lembaran melalui hopper. Jarak antara kneader dan sheeting machine

yang tidak dekat menyebabkan sejumlah adonan terbuang dan ada yang terakumulasi

di kneader. Alat tersebut lalu menggiling adonan menjadi berbentuk lembaran yang

kemudian di akhir alat akan ada proses rolling, yaitu penggulungan lembaran adonan

mie untuk dimasukkan ke alat pemotong. Lembaran mie yang telah digulung lalu

9

dimasukan ke alat pemotong dan dipotong sehingga menjadi bentuk mie yang

panjang, pipih dan agak keriting.

Proses selanjutnya adalah penimbangan dan pengemasan. Mie yang telah

dipotong ditimbang cepat sehingga mencapai 1 kg dan dikemas di dalam plastik PE

yang sudah diberi label. Kemasan lalu diseal secara manual menggunakan sealer dan

dipak ke dalam sebuah plastik besar, dimana setiap plastik besar akan berisi 10

kemasan mie basah 1 kg. Selain proses kneading, sheeting, dan pemotongan yang

menggunakan mesin, proses rolling, penimbangan, pengemasan dan sealing

dilakukan secara manual oleh 5-6 orang pekerja pabrik. Pada setiap batch produksi,

biasanya dihasilkan sekitar 90 – 100 buah kemasan mie basah 1 kg Cap 77.

Secara ringkas, diagram alir pembuatan mie basah Cap 77 dapat dilihat pada

diagram 2, sedangkan dokumentasi peralatan proses dapat dilihat pada lampiran.

Diagram 2. Proses pembuatan mie basah Cap 77

3.2 Analisis Kesetimbangan Massa

Untuk menghitung dan menganalisis kesetimbangan massa proses

pencampuran dan pengadonan dalam pembuatan mie basah Cap 77, terlebih dahulu

perlu dibuat diagram aliran masuk bahan dan keluar produknya. Diagram tersebut

dapat dilihat pada diagram 3. Kotak dengan garis putus-putus menyatakan posisi

dimana perhitungan kesetimbangan massa dilakukan.

10

Diagram 3. Kesetimbangan massa pembuatan mi basah Cap 77

Perhitungan Kesetimbangan Massa

Input:

Tepung = 3 sak ; jika 1 sak adalah 25 kg, maka

= 3 x 25 kg

= 75 kg

Asam Benzoat = 100 g / 100 kg tepung ; untuk 3 sak tepung,

maka

= 75 kg x 100 g/100 kg

= 75 gram

= 0.075 kg

Sodium Karbonat = 100 gram / 100 kg tepung ; untuk 3 sak tepung,

maka

= 75 kg x 100 g/100 kg

= 75 gram

= 0.075 kg

Air = 7 liter / sak tepung ; jika massa jenis air adalah 1 kg/dm3,

maka

= 7 liter / 25 kg tepung ; untuk 3 sak tepung

= 75 kg x 7 liter/25 kg

= 21 liter

Garam = 1 kg / 3 sak tepung

= 1 kg / 75 kg tepung

11

Total input = (75 + 0.075 + 0.075 + 21 + 1) kg

= 97.15 kg

Output Per batch produksi (3 sak tepung) menghasilkan 96 kemasan, dengan setiap kemasan

berisi 1 kg.

Sehingga, setiap batch adonan menghasilkan 96 kg mie basah

Jumlah adonan mie yang menempel di kneader dan terbuang (akumulasi massa)

adalah

Input = akumulasi massa + output

97.15 kg = x + 96 kg

X = 97.15 – 96 kg

X = 1.15 kg

Persen efisiensi pembuatan mie adalah

= 98.82 %

Berdasarkan perhitungan kesetimbangan massa, dapat diketahui bahwa jumlah

akumulasi massa di dalam alat atau terbuang, atau adonan yang menempel di alat

penggiling adalah 1.15 kg. Akumulasi massa tersebut didapatkan mungkin karena

jarak antar alat pengadon (kneader) dan sheeting machine tidak terlalu dekat, dan

belum ada metode pengerukan adonan sisa dari kneader. Jumlah tersebut tidak terlalu

besar jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dan hanya mengurangi efisiensi

produksi mie menjadi 98.82%.

12

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Mie basah Cap 77 merupakan mie basah mentah, karena dalam proses

pembuatannya tidak melalui tahap pemasakan. Proses pembuatan mie basah Cap 77

tiap satu batch produksi meliputi penakaran bahan – bahan, yaitu 0,075 kg asam

benzoat, 0,075 kg sodium karbonat, dan 1 kg garam. Bahan – bahan tersebut

dilarutkan dalam 21 liter air kemudian dicampurkan dengan 75 kg tepung. Kedua

proses tersebut dilakukan di alat yang sama yaitu kneader besar dengan kapasitas

sekitar 5-6 sak tepung. Proses pengadonan ini biasanya memakan waktu 20 hingga 25

menit.

Adonan yang telah dikeluarkan dari kneader dimasukkan ke alat pembentuk

lembaran melalui hopper. Jarak antara kneader dan sheeting machine yang tidak dekat

menyebabkan sejumlah adonan terbuang dan ada yang terakumulasi di kneader.

Berdasarkan perhitungan kesetimbangan massa, diketahui jumlah input sebesar 97,15

kg, sedangkan output sebesar 96 kg. Maka, besarnya akumulasi massa dan adonan

yang tidak sengaja terbuang adalah 1,15 kg. Selanjutnya adalah proses rolling, yaitu

penggulungan lembaran adonan mie untuk dimasukkan ke alat pemotong. Lembaran

mie yang telah digulung lalu dimasukkan ke alat pemotong dan dipotong sehingga

menjadi bentuk mie yang panjang, pipih dan agak keriting. Proses selanjutnya adalah

penimbangan dan pengemasan. Pada setiap batch produksi, biasanya dihasilkan

sekitar 90 – 100 buah kemasan mie basah 1 kg Cap 77. Efisiensi dalam keseluruhan

proses adalah 98,82 %.

4.2 Saran

Sebaiknya untuk lebih memaksimalkan efisiensi produksi, jarak antara

kneader dan mesin pembentuk lembaran didekatkan dan ditambahkan alat pengeruk

adonan di kneader sehingga tidak ada sisa-sisa adonan yang terbuang.

13

DAFTAR PUSTAKA

Fu, Bin Xiao. 2008. Asian noodles: History, Classification, Raw Materials, and

Processing. Food Research International 41 pp 888–902.

Kusnandar, Feri. 2010. Mengenal Mie dan Teknologi Proses Produksinya. (terhubung

berkala) http://itp.fateta.ipb.ac.id/id/ [30 Desember 2010].

Syamsir, Elvira. 2010. Mie Basah Mentah Awet Dua Hari. (terhubung berkala)

http://ilmupangan.blogspot.com/2010 [30 Desember 2010].

Toledo, R.T. 2007. Fundamentals of Food Process Engineering-Third Edition.

University of Georgia. Athens

14

Lampiran

Dokumentasi Produksi Mie Basah Cap 77

Gambar 1. Suasana pabrik

Gambar 2. Mesin pembuat adonan

/ kneader

Gambar 3. Proses pelembaran

adonan

Gambar 4. Proses rollling

Gambar 5. Proses pemotongan

Gambar 6. Mie Cap 77 siap jual