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