EVALIUASI: PENGOLAHAN PAKAN SECARA PISIK

Quiz Pengolahan Pakan

Ilmu Dan Teknologi Pengolahan Pakan

Pengolahan Secara Fisik

Kata Sandi

Kata sandi salah!

Nama Lengkap

NIM

⏱️ Waktu: 12 menit | 📝 10 Soal

1

dari 10 soal

12:00

📋 Studi Kasus:

Quiz Selesai!

0/10

Jawaban Benar

📊 Evaluasi:

Continue

ILmu dan Teknologi Pakan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Fak. Pertanian · Prodi Peternakan

Ilmu & Teknologi Pengolahan Pakan

Selamat datang 👋

Prof. Dr. Ir. Yunilas, M.P

���� Bab Pembelajaran

Karakteristik Fisik
Bahan Baku Pakan

Mempelajari sifat bahan (kerapatan tumpukan, sudut tumpukan, kadar air) dan hubungannya dengan desain alat simpan (silo)

🔬 Kerapatan Tumpukan 📐 Sudut Tumpukan 💧 Kadar Air 🏗️ Desain Silo

🎯 Capaian Pembelajaran

1️⃣

Memahami konsep kerapatan tumpukan (bulk density) dan faktor yang mempengaruhinya

2️⃣

Menjelaskan sudut tumpukan (angle of repose) dan aplikasinya

3️⃣

Menganalisis pengaruh kadar air terhadap sifat fisik bahan pakan

4️⃣

Menghubungkan karakteristik fisik bahan dengan desain silo penyimpanan

1

Kerapatan Tumpukan (Bulk Density)

📌 Definisi

Kerapatan tumpukan adalah massa bahan per satuan volume yang ditempati dalam keadaan tumpukan alami, termasuk ruang antar partikel (porositas). Dinyatakan dalam satuan kg/m³ atau g/cm³.

📐 Rumus Perhitungan

ρ_b = m / V

ρ_b = kerapatan tumpukan (kg/m³)  |  m = massa bahan (kg)  |  V = volume wadah (m³)

🔍 Faktor yang Mempengaruhi:

🌾

Ukuran Partikel

Partikel kecil → rongga lebih sedikit → kerapatan ↑

🔵

Bentuk Partikel

Bulat seragam → packing lebih rapat → kerapatan ↑

💧

Kadar Air

Kadar air tinggi → partikel menggumpal → distribusi berubah

📊 Data Kerapatan Tumpukan Bahan Pakan Umum:

Bahan Pakan	Kerapatan (kg/m³)	Kategori
Jagung Pipil	720	Sedang
Bungkil Kedelai	640	Sedang
Dedak Padi	320	Ringan
Tepung Ikan	590	Sedang
Tepung Tulang	1100	Berat

2

Sudut Tumpukan (Angle of Repose)

📌 Definisi

Sudut tumpukan adalah sudut maksimum yang terbentuk antara permukaan miring tumpukan bahan granular dengan bidang horizontal ketika bahan dituang secara bebas. Merupakan indikator flowability (kemampuan alir) bahan.

θ = arctan(h/r) → Sudut Tumpukan

📋 Klasifikasi Flowability Berdasarkan Sudut Tumpukan:

🟢

Sangat Baik

25°–30°

Free flowing

🔵

Baik

31°–35°

Easy flowing

🟡

Cukup

36°–40°

Moderate

🔴

Buruk

>40°

Cohesive

3

Kadar Air (Moisture Content)

📌 Definisi

Kadar air adalah persentase air yang terkandung dalam bahan pakan, dihitung berdasarkan berat basah (wet basis) atau berat kering (dry basis). Merupakan faktor kritis dalam penyimpanan dan pengolahan pakan.

💧 Wet Basis (wb)

MC_wb = (W_air / W_total) × 100%

Lebih umum digunakan dalam perdagangan pakan

🔥 Dry Basis (db)

MC_db = (W_air / W_kering) × 100%

Lebih akurat untuk analisis laboratorium

⚠️ Dampak Kadar Air Berlebih pada Penyimpanan:

🦠

Pertumbuhan Jamur & Mikroba

Kadar air >14% meningkatkan risiko kontaminasi Aspergillus flavus penghasil aflatoksin

🔥

Self-heating

Aktivitas mikroba menghasilkan panas → dapat menyebabkan kebakaran spontan

📉

Penurunan Kualitas Nutrisi

Degradasi vitamin, oksidasi lemak, dan penurunan palatabilitas

�����

Caking & Bridging

Bahan menggumpal dan membentuk jembatan di dalam silo, menghambat aliran

4

Hubungan dengan Desain Silo

_h) Outlet H D

🏗️ Pengaruh Kerapatan Tumpukan

• • Menentukan kapasitas silo (V = m / ρ_b)
• • Bahan ringan (dedak) butuh silo bervolume besar
• • Bahan berat (tepung tulang) memberi tekanan lateral tinggi → dinding lebih tebal

📐 Pengaruh Sudut Tumpukan

• • Menentukan sudut hopper minimum agar bahan mengalir
• • Sudut hopper harus > sudut tumpukan + 10°–15°
• • Bahan kohesif butuh hopper curam dan outlet besar

⚙️ Kalkulator Kerapatan Tumpukan

Masukkan data pengukuran untuk menghitung kerapatan tumpukan bahan pakan.

Massa Bahan (kg)

Volume Wadah (m³)

📐 Simulator Sudut Tumpukan Interaktif

Geser slider untuk melihat perubahan sudut tumpukan dan kategori flowability.

Sudut Tumpukan 35°

20°55°

🔵 Flowability: Baik (Easy Flowing)

Cocok untuk silo dengan hopper standar 45°–50°

🏗️ Estimator Kapasitas Silo

Hitung kapasitas silo berdasarkan dimensi dan bahan pakan yang dipilih.

Diameter Silo (m)

Tinggi Silo (m)

Bahan Pakan Jagung Pipil (720 kg/m³) Bungkil Kedelai (640 kg/m³) Dedak Padi (320 kg/m³) Tepung Ikan (590 kg/m³) Tepung Tulang (1100 kg/m³)

1

Masalah Bridging di Pabrik Pakan Ayam

🏭 PT. Pakan Sejahtera, Deli Serdang

📋 Deskripsi Masalah:

Pabrik pakan ayam di Deli Serdang mengalami masalah bridging (pembentukan jembatan bahan) di silo penyimpanan dedak padi. Bahan tidak mengalir ke mixer meskipun outlet silo sudah dibuka. Produksi terhambat hingga 3 jam per hari.

🔍 Analisis Penyebab:

• • Dedak padi memiliki kerapatan rendah (320 kg/m³) dan partikel berbentuk pipih
• • Sudut tumpukan tinggi (42°) → kohesif, sulit mengalir
• • Kadar air 15.2% (di atas batas aman 12%) → partikel saling menempel
• • Sudut hopper silo hanya 40° → kurang curam untuk bahan kohesif

✅ Solusi yang Diterapkan:

• 1. Mengganti hopper dengan sudut 60° (lebih curam)
• 2. Memperbesar diameter outlet dari 30 cm → 50 cm
• 3. Memasang vibrator pada dinding hopper
• 4. Menurunkan kadar air dedak ke 10–11% melalui pengeringan

💰 Hasil: Efisiensi produksi meningkat 25%, kerugian waktu turun dari 3 jam → 15 menit/hari

2

Kerusakan Silo Akibat Tekanan Berlebih

🏢 Koperasi Peternak Mandiri, Simalungun

📋 Deskripsi Masalah:

Silo baja berkapasitas 50 ton mengalami deformasi dinding (penyok ke luar) setelah diisi tepung tulang untuk pakan sapi. Dinding silo yang awalnya dirancang untuk jagung tidak mampu menahan tekanan lateral dari tepung tulang.

🔍 Analisis Penyebab:

• • Silo dirancang untuk jagung (720 kg/m³), diisi tepung tulang (1100 kg/m³)
• • Tekanan lateral meningkat 52.7% dari kapasitas desain
• • Tekanan horizontal: P = k × ρ_b × g × h (Janssen's equation)
• • Tidak ada evaluasi ulang saat mengganti jenis bahan

✅ Pelajaran & Rekomendasi:

• 1. Selalu evaluasi ulang kapasitas silo saat mengganti jenis bahan
• 2. Desain silo harus berdasarkan bahan dengan kerapatan tertinggi yang mungkin disimpan
• 3. Gunakan faktor keamanan (safety factor) 1.5–2.0
• 4. Pasang sensor tekanan pada dinding silo untuk monitoring

3

Kontaminasi Aflatoksin pada Jagung

🌽 Gudang Pakan Rakyat, Langkat

📋 Deskripsi Masalah:

Jagung pipil yang disimpan dalam silo tanpa kontrol suhu dan kelembaban mengalami kontaminasi aflatoksin B1 melebihi ambang batas (>50 ppb). Sebanyak 15 ton jagung senilai Rp 75 juta harus dibuang.

🔍 Analisis Penyebab:

• • Jagung masuk silo dengan kadar air 16.8% (batas aman 13%)
• • Tidak ada sistem aerasi dalam silo → hot spot terbentuk
• • Suhu di dalam silo mencapai 38°C → optimal untuk Aspergillus flavus
• • Penyimpanan terlalu lama (4 bulan) tanpa monitoring

✅ Solusi Pencegahan:

• 1. Keringkan jagung hingga kadar air ≤12% sebelum masuk silo
• 2. Pasang sistem aerasi (kipas + saluran udara) di dasar silo
• 3. Gunakan sensor suhu & kelembaban di beberapa titik
• 4. Terapkan prinsip FIFO (First In, First Out)
• 5. Lakukan pemeriksaan rutin setiap 2 minggu

🧠 Kuis Interaktif

Uji pemahaman Anda tentang Karakteristik Fisik Bahan Baku Pakan

1 / 10

© 2025 Universitas Sumatera Utara — Fak. Pertanian, Prodi Peternakan

Materi Pembelajaran Interaktif: Ilmu & Teknologi Pengolahan Pakan

Continue

Karakteristik Fisik Bahan Baku Pakan

Selamat Datang

Ilmu & Teknologi Pengolahan Pakan

Username

Password

📝 Demo Login

Username: student

Password: pakan2024

Universitas Sumatera Utara

Fak. Pertanian · Prodi Peternakan

Ilmu & Teknologi Pengolahan Pakan

Dosen Pengampu

Prof. Dr. Ir. Yunilas, M.P

👤

Mahasiswa

-

📚 Modul Pembelajaran Interaktif

Karakteristik Fisik Bahan Baku Pakan

Mempelajari sifat bahan (kerapatan tumpukan, sudut tumpukan, kadar air) dan hubungannya dengan desain alat simpan (silo)

🔬Teori Lengkap

🏭Studi Kasus

✍️Kuis Interaktif

🎯

Mengapa Penting?

Karakteristik fisik bahan baku pakan menentukan bagaimana bahan tersebut ditangani, disimpan, dan diolah. Pemahaman yang tepat tentang sifat fisik ini sangat krusial untuk:

• 1 Desain fasilitas penyimpanan — menentukan kapasitas dan bentuk silo
• 2 Efisiensi pengolahan — proses pencampuran dan penggilingan yang optimal
• 3 Kualitas pakan — menjaga nutrisi dan mencegah kerusakan
• 4 Efisiensi biaya — mengurangi kerugian akibat penyimpanan yang tidak tepat

📋

Tiga Parameter Utama

⚖️

Kerapatan Tumpukan

Bulk Density — massa per satuan volume bahan curah (kg/m³)

📐

Sudut Tumpukan

Angle of Repose — sudut alami bahan saat ditumpuk secara bebas

💧

Kadar Air

Moisture Content — persentase air yang terkandung dalam bahan pakan

🔗 Hubungan Antar Parameter & Desain Silo

⚖️

Kerapatan

Kapasitas silo

📐

Sudut Tumpukan

Kemiringan dinding

💧

Kadar Air

Sistem ventilasi

🏗️

Desain Silo

Optimal & Efisien

⚖️

Kerapatan Tumpukan (Bulk Density)

Definisi

Kerapatan tumpukan adalah massa bahan per satuan volume ketika bahan ditumpuk secara alami (termasuk rongga udara antar partikel). Sering juga disebut sebagai bulk density.

Rumus Kerapatan Tumpukan

ρ_b = m / V_b

ρ_b = Kerapatan tumpukan (kg/m³) · m = massa bahan (kg) · V_b = volume curah (m³)

Faktor yang Mempengaruhi

🔹 Ukuran Partikel

Partikel kecil → kerapatan lebih tinggi

🔹 Bentuk Partikel

Bulat teratur → packing lebih rapat

🔹 Kadar Air

Air tinggi → bisa meningkatkan/menurunkan kerapatan

🔹 Tekanan/Kompresi

Tekanan meningkat → kerapatan meningkat

📊 Data Kerapatan Bahan Pakan

🌽 Jagung 720 kg/m³

🫘 Kedelai 770 kg/m³

🌾 Dedak Padi 350 kg/m³

🐟 Tepung Ikan 590 kg/m³

🦴 Tepung Tulang 1100 kg/m³

🫛 BK Kedelai 640 kg/m³

🥣 Pollard 420 kg/m³

💡 Semakin tinggi kerapatan, semakin besar beban pada dinding silo

🧮 Kalkulator Interaktif: Kapasitas Silo

Hitung berapa ton bahan pakan yang bisa ditampung silo Anda!

Diameter Silo (m)

Tinggi Silo (m)

Kerapatan Bahan (kg/m³) 🌽 Jagung (720) 🫘 Kedelai (770) 🌾 Dedak Padi (350) 🐟 Tepung Ikan (590) 🦴 Tepung Tulang (1100) 🫛 BK Kedelai (640) 🥣 Pollard (420)

Volume Silo

196.3 m³

Kapasitas Massa

141.4 ton

Tekanan Dasar

70.6 kPa

📐

Sudut Tumpukan (Angle of Repose)

Sudut tumpukan adalah sudut yang terbentuk antara permukaan tumpukan bahan dengan bidang horizontal ketika bahan dijatuhkan secara bebas dari ketinggian tertentu.

Klasifikasi Flowability:

25°–30° Sangat Mudah Mengalir (Free-flowing)

30°–38° Mudah Mengalir (Easy-flowing)

38°–45° Cukup Mengalir (Fair-flowing)

45°–55° Sulit Mengalir (Cohesive)

>55° Sangat Sulit Mengalir (Very Cohesive)

Pengaruh pada Desain Silo

Sudut tumpukan menentukan kemiringan hopper (corong bawah silo). Bahan dengan sudut tumpukan tinggi memerlukan hopper yang lebih curam agar bahan bisa mengalir keluar dengan lancar tanpa bridging (penyumbatan).

🎮 Simulasi Sudut Tumpukan

Geser slider untuk melihat perubahan sudut tumpukan dan flowability-nya!

Sudut Tumpukan 35°

Mudah Mengalir (Easy-flowing)

Hopper standar 60° sudah cukup

Data Sudut Bahan Pakan:

💧

Kadar Air (Moisture Content)

Kadar air adalah persentase kandungan air dalam bahan pakan. Parameter ini sangat kritis karena mempengaruhi hampir semua aspek penanganan dan penyimpanan bahan.

Dua Metode Perhitungan:

Basis Basah (Wet Basis)

MC_wb = (m_air / m_total) × 100%

Basis Kering (Dry Basis)

MC_db = (m_air / m_kering) × 100%

Dampak Kadar Air pada Penyimpanan

✓ Aman (<14%) Aman disimpan jangka panjang, pertumbuhan jamur minimal

⚠ Waspada (14–17%) Penyimpanan terbatas, perlu aerasi aktif

✕ Bahaya (>17%) Risiko tinggi jamur, aflatoksin, dan pemanasan spontan

💧 Simulasi Kadar Air & Risiko

Atur kadar air untuk melihat dampaknya terhadap keamanan penyimpanan!

Kadar Air 12%

5% 14% 17% 30%

✅ AMAN — Penyimpanan Jangka Panjang

Jamur: Risiko Rendah · Aflatoksin: Aman · Pemanasan: Tidak

Kadar Air Standar Bahan Pakan:

🌽 Jagung: 13–14%

🫘 Kedelai: 11–13%

🌾 Dedak: 10–12%

🐟 T. Ikan: 8–10%

🏗️

Desain Silo & Hubungan Parameter

Silo adalah struktur penyimpanan bahan curah yang dirancang berdasarkan karakteristik fisik bahan yang akan disimpan. Berikut hubungan antar parameter:

Kerapatan → Kapasitas & Struktur

Bahan dengan kerapatan tinggi (tepung tulang 1100 kg/m³) membutuhkan dinding silo yang lebih tebal dan pondasi yang lebih kuat dibanding bahan ringan (dedak 350 kg/m³).

Sudut Tumpukan → Desain Hopper

Kemiringan hopper harus lebih besar dari sudut tumpukan bahan + 10° agar aliran massa (mass flow) terjadi dan tidak ada dead zones.

Kadar Air → Ventilasi & Monitoring

Silo harus dilengkapi sistem aerasi untuk bahan dengan kadar air mendekati batas aman. Sensor suhu dan kelembaban diperlukan untuk monitoring berkala.

🏗️ Diagram Interaktif Silo

Klik bagian silo untuk melihat penjelasan!

👆 Klik bagian silo untuk info detail

Setiap bagian memiliki fungsi khusus terkait karakteristik fisik bahan pakan

Jenis-Jenis Silo

🏛️

Silo Tower

Tinggi, silindris. Cocok untuk bahan dengan kerapatan tinggi. Kapasitas besar, footprint kecil.

🏠

Silo Bunker

Horizontal, dinding rendah. Cocok untuk bahan kasar dan hijauan. Mudah loading/unloading.

🎪

Silo Bag

Plastik panjang horizontal. Fleksibel, biaya rendah. Cocok untuk penyimpanan sementara.

🏭

STUDI KASUS 1

Pabrik Pakan di Medan — Masalah Bridging pada Silo Dedak Padi

📋 Situasi:

Sebuah pabrik pakan ternak di Medan menggunakan silo tower standar (hopper 45°) untuk menyimpan dedak padi. Setelah 2 minggu, bahan tidak mau keluar dari outlet — terjadi bridging (penyumbatan berbentuk jembatan).

🔍 Analisis:

• • Sudut tumpukan dedak padi: 45°
• • Hopper silo: 45° (sama dengan sudut tumpukan!)
• • Kadar air saat masuk: 16% (di atas batas aman)
• • Kerapatan: 350 kg/m³ (ringan, mudah menggumpal)

✅ Solusi:

1. Modifikasi Hopper

Kemiringan hopper ditingkatkan dari 45° menjadi 60° (sudut tumpukan + 15°)

2. Pengeringan Bahan

Kadar air diturunkan ke 10% sebelum masuk silo

3. Pemasangan Vibrator

Vibrator dinding dipasang untuk mencegah dead zones

💡 Pelajaran: Hopper harus selalu lebih curam minimal 10-15° dari sudut tumpukan bahan!

🌾

STUDI KASUS 2

Peternakan Ayam di Deli Serdang — Kerusakan Jagung Akibat Kadar Air Tinggi

📋 Situasi:

Peternak ayam broiler menyimpan 50 ton jagung dalam silo tower. Setelah 3 minggu, terjadi hot spots di beberapa titik. Jagung berbau apek dan ditemukan aflatoksin melebihi batas aman.

🔍 Analisis:

• • Jagung dibeli saat musim hujan dengan kadar air 18%
• • Silo tidak dilengkapi sistem aerasi
• • Tidak ada sensor suhu untuk monitoring
• • Kerapatan jagung 720 kg/m³ → tekanan tinggi di dasar

✅ Solusi & Pencegahan:

1. Pengeringan Wajib

Jagung HARUS dikeringkan ke ≤13% sebelum masuk silo

2. Sistem Aerasi

Pasang blower aerasi di dasar silo untuk sirkulasi udara

3. Monitoring Real-time

Sensor suhu di 3 titik ketinggian + alarm otomatis jika suhu >35°C

⚠️ Kerugian: 50 ton × Rp 5.000/kg = Rp 250 juta terbuang!

🐄

STUDI KASUS 3

Feedlot Sapi di Langkat — Desain Silo Multi-Bahan

📋 Situasi:

Feedlot dengan 500 ekor sapi potong ingin membangun fasilitas penyimpanan untuk 4 bahan baku: jagung, bungkil kedelai, dedak, dan tepung ikan. Pertanyaan: Berapa silo yang dibutuhkan dan bagaimana desainnya?

✅ Rekomendasi Desain:

Silo A (Jagung): Tower Ø6m×12m, hopper 45°, aerasi aktif

Silo B (BK Kedelai): Tower Ø4m×10m, hopper 50°, ventilasi pasif

Silo C (Dedak): Tower Ø5m×8m, hopper 65°, vibrator wajib

Silo D (T. Ikan): Tower Ø3m×8m, hopper 55°, dinding tebal, kedap udara

✍️

Kuis Interaktif

Skor: 0/10

Progres Soal 1 dari 10

🎉

Luar Biasa!

Kamu menguasai materi ini dengan sangat baik!

10/10

© 2024 Universitas Sumatera Utara — Fakultas Pertanian, Prodi Peternakan

Ilmu & Teknologi Pengolahan Pakan — Modul Pembelajaran Interaktif

Continue