Sistem Lepas Panen Ubi Kayu

Industri lepas panen tanaman ubi kayu dapat diuraikan sebagai suatu sistem dengan komponen-komponen utama sebagai berikut:

1. Panen dan pemisahan umbi dari batangnya,
2. Pengumpulan, angkutan, da penyimpanan,
3. Prosesing (pengawetan atau perubahan bentuk, misalnya pengolahan menjadi gaplek, chips, dan pallet, atau pengolahan lebih lanjut menjadi pati dan turunan-turunannya, difermentasikan, dihidrolisis, ataupun dijadikan high fructose syrup),
4. Pemanfaatan oleh konsumen (termasuk pengolahan di rumah-rumah tangga),

Komponen-komponen penting lainnya meliputi :

1.  Angkutan dan distribusi,
2. Pemasaran,
3. Penyortiran dan kontrol kualitas,
4. Pemberantasan hama,
5. Pembungkusan,
6. Komunikasi antara semua yang terlibat dalam industri ini,
7. Informai, demonstrasi atau pameran, dan penerangan,
8. Pabrikasi dan penyaluran mesin-mesin serta peralatannya,
9. Kontrol biaya (stabilitas harga dan pemberian kredit),
10. Tata laksana dan administrasi serta integrasi keseluruhan sistem.

Meskipun sukar diperoleh angka-angka yang akurat akibat kurang baiknya cara penanganan sistem lepas panen tanaman ubi kayu, namun banyak contoh yang menunjukkan bahwa sesungguhnya kehilangan produksi sesudah panen di Indonesia cukup besar jumlahnya. Harga yang tidak menentu dan yang turun sangat tajam pada musim panen raya di banyak tempat, memaksa petani menjual rugi atau membiarkan tanamannya membusuk di kebun karena ongkos panen lebih tinggi daripada harga jualnya.

Berbagai faktor penyebab lain dapat menimbulkan berbagai macam kehilangan, termasuk di dalamnya kehilangan berat, kehilangan nilai nutrisi, kehilangan kualitas atau rasa, kehilangan nilai ekonomi, maupun kehilangan aktual berupa produk itu sendiri.

Kehilangan-kehilangan tersebut dapat terjadi melalui berbagai cara. Teknik memanen yang salah dapat mengakibatkan banyak umbi tertinggal di dalam tanah; di samping itu umbi yang patah atau luka waktu dicabut mudah menjadi busuk. Serangan kapang dan penyakit fisiologis dapat mengakibatkan umbi yang terlalu lama disimpan menjadi busuk. Serangga dan tikus memangsa gaplek atau chips menurun kualitasnya. Kesalahan-kesalahan penanganan lainnya juga dapat mengakibatkan kehilangan yang cukup berarti. Metoda penyimpanan dan distribusi yang tidak memadai, serta pengolahan yang kurang baik di dapur-dapur konsumen merupakan sumber kehilangan yang lain.

Sistem pemasaran secara tradisional sering kali juga mengurangi penghasilan petani karena terlalu banyak tangan yang terlibat di dalamnya; ditambah dengan fasilitas transportasi dan jaringan jalan ke titik-titik kunci produksi yang buruk serta fasilitas pelabuhan yang tidak memadai. Kesemuanya merupakan sebab-sebab utama kurangnya minat para petani untuk berproduksi lebih tinggi.

Perbaikkan teknik bercocok tanam dengan bibit unggul, bimbingan masal intensifikasi khusus mungkin dapat menaikkan produksi ubi kayu lima atau enam kali lipat tingkat produksi sekarang, yaitu sekitar 120 juta ton dari 1,4 juta hektar lahan pertanian di seluruh Indonesia. Namun minat petani untuk berproduksi tinggi harus dirangsang dengan cara penanganan sistem lepas panen yang seefisien mungkin.

Besar kompleksnya sistem lepas panen berbeda-beda dari satu daerah ke daerah lain; tergantung pada luas dan banyaknya tanaman yang diusahakan. Untuk pertanian subsisten, hanya terdapat satu pertanyaan tentang panen, yaitu penyimpanan, karena prosesing hasil pertanian tersebut dapat dilakukan di kebun atau di halaman rumah petani sendiri. Tetapi dengan semakin berkembangnya kota dan industri di sekitar daerah tersebut, maka petani terdorong untuk berproduksi lebih dari sekedar yang diperlukannya. Bersamaan dengan hal tersebut, semua aktivitas pertanian dan lepas panen sudah harus mulai dikerjakan dengan sistem yang lebih kompleks.

Berbagai masalah akan timbul di dalam suatu sistem lepas panen. Misalnya: di mana gudang harus didirikan untuk menampung surplus hasil; bagaimana sistem angkutan yang sebaik-baiknya dengan mengingat letak dan kondisi jaringan jalan ke daerah pertanian tersebut; lebih-lebih jika musim penghujan akan segera tiba. Jaringan jalan ke daerah-daerah penghasil ubi kayu di banyak tempat di Jawa Tengah dan Jawa Timur tidak berfungsi lagi karena tidak segera dapat dilalui kendaraan berat setelah musim penghujan datang. Di daerah-daerah tersebut, panen ataupun perdagangan ubi kayu pada musim seperti ini sangat dihindari.

Komponen mutu produksi merupakan faktor pertimbangan lain di dalam sistem, terutama jika produk tersebut akan dijual ke daerah lain, diekspor, atau diproses lebih lanjut.

Suatu unit proses tidak selalu diperlukan, terutama jika hasil panen cukup ditangani di rumah-rumah tangga, misalnya dijadikan chips atau gaplek. Namun unit semacam ini, jika dipilih dengan tepat, dapat menyumbangkan banyak keuntungan, di antaranya merangsang petani untuk berproduksi lebih tinggi.

Unit proses yang dipilih dengan tepat dapat menampung seluruh produksi daerah sekitarnya, dan mengolah bahan mentah tersebut menjadi bahan lain yang lebih tinggi daya guna maupun nilai ekonominya. Untuk memilih unit proses yang setepat-tepatnya pemasaran dan tanggapan konsumen atas bahan jadi yang dihasilkannya terlebih dahulu harus diteleliti dengan cermat.

Sejumlah besar pengalaman dapat ditimba dari sistem-sistem lepas panen komoditi pangan lain, misalnya padi dan gula, untuk diterapkan di dalam sistem lepas panen ubi kayu. Termasuk juga di dalamnya aktivitas-aktivitas komunikasi, informasi, penyuluhan, dan lain sebagainya.

Pati Teroksidasi dari pati ubi kayu

Pati teroksida dibuat dengan cara yang sama dengan thinboiling starch, tetapi sebagai ganti asam, sebagai bahan konversinya digunakan natrium hipoklorit. Pemakai terbesar dari pati jenis ini adalah pabrik kertas kualitas tinggi.

Thin Boiling Starch jeis pati dari Ubi Kayu

Pati ini biasanya dibuat dengan cara mengasamkan suspensi pati sampai pH tertentu, dan memanaskannya pada kondisi suhu tertentu sampai diperoleh derajat konversi atau modifikasi yang diinginkan. Karena sebagian pati terhidrolisis menjadi dekstrin, maka viskositas larutan menjadi lebih rendah. Setelah derajat konversi yang diinginkan tercapai, pati modifikasi tersebut dikeringkan setelah terlebih dahulu dinetralkan. Kegunaan utama thin boiling starch adalah dalam pembuatan gypsum wallboard; dan juga dipergunakan gumdrop candles serta sizing tekstil.

Pati bahan industri dari ubi kayu

Pati (C₆H₁₀O₅) telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum Masehi. Bahan ini dapat diperoleh dari berbagai macam tumbuh-tumbuhan; terutama dari jagung, ubi kayu, ubi jalar, kentang, padi, gandum, sorghum, dan arrowroot.

Meskipun bentuk kristalnya berbeda-beda, dalam banyak hal pati dapat saling mengganti. Bahan ini penting dalam industri pangan, lem, tekstil, kertas, amunisi, lumpur pengeboran, permen, glukosa, dekstrosa, high fructose syrup (HFS), fermentasi, dan lain-lain.

Dalam perdagangan dikenal dua macam pati, yaitu pati yang belum dimodifikasi dan pati yang telah dimodifikasi.

Pati yang tak termodifikasi atau pati biasa adalah semua jenis pati yang dihasilkan di pabrik pengolahan dasar, misalnya tepung tapioka. Sejumlah besar pati tak termodifikasi dimanfaatkan di dalam industri tekstil, kertas, bahan perekat kardus, dan dalam pengolahan pangan (poding, pengalengan pangan, permen, biskuit, dan lain-lain), kanji, produk-produk farmasi, pabrik-pabrik bir dan fermentasi, dan lain-lain.

Pati dapat dimodifikasi melalui cara hidrolisis, oksidasi, cross-linking atau cross-bonding, dan substitusi. Produk-produk modifikasi tersebut diantaranya:

1. Thin boiling starch
2. Pati teroksidasi
3. Pregelatinized starch
4. Cross linking atau cross bonding starch
5. Turunan-turunan pati (starch derivative)

Ekstraksi pati dari umbi ubi kayu dapat dilakukan dengan berbagai cara, dari yang amat sederhana sampai yang sangat modern. Walaupun demikian prinsip dasar dan cara kerja dari proses-proses industri tersebut sama.

Pemisahan pati yang diperoleh parenkima penyimpan pati di dalam umbi dilakukan dengan cara memarut, kemudian pati dipisahkan dari serat-serat kasar (selulosa) dengan cara pengendapan, penapisan, dan pemusingan (centrifuge).

Bubur pati yang diperoleh dikeringkan. Tergantung pada besar kecilnya perusahaan, pengeringan bubur pati dapat dilakukan dengan cara alami (menjemur) atau dengan pengering buatan (dryer).

Pada perusahaan-perusahaan tepung rakyat yang banyak tersebar di daerah Garut-Tasikmalaya sampai Kuningan di Jawa Barat, Banyumas dan Pati di Jawa Tengah, serta Malang, Kediri, dan Madiun di Jawa Timur, pati yang mengendap di bak-bak pengendapan diangkat dan dijemur di atas nampi. Hasil pengeringan adalah tepung tapioka.

Perusahaan-perusahaan modern yang lebih besar (baik yang memakai sistem pengendapan ataupun tidak) umumnya memakai pengering buatan (dryer). Perusahaan-perusahaan tepung tapioka modern banyak didirikan di Lampung, dan sebagian di Jawa (Bogor, Banyumas, Kediri, Malan , dan lain-lain). Dengan memakai cara pengendapan, pengolahan tepung tapioka memakan waktu 5-6 hari, sedangkan dengan mesin modern hanya diperlukan waktu satu hari atau kurang.

Pemanfaatan Ubi Kayu

A. Bahan Pangan
B. Bahan Pakan
C. Bahan Industri
     1. Pati
         a. Thin boiling starch
         b. Pati teroksidasi
         c. Pregelatinized starch
         d. Cross linking atau cross bonding starch
         e. Turunan-turunan pati (starch derivative)
      2. Sirup Glukosa dan Maltosa
      3. High Fructose Syrup (HFS)
      4. Alkohol
      5. Hasil fermentasi lainnya
         a). Cuka dan asam cuka
         b). Butanol dan aseton
         c). Asam sitrat
      6. Ragi dan Protein Sel Tunggal
          a). Ragi Roti
          b). Ragi pakan

High Fructose Syrup (HFS) dari Ubi Kayu sebagai bahan Industri

HFS dibuat dengan cara enzimasi pati secara bertingkat, dengan memanfaatkan enzim-enzim α-amylas, amiloglukosidase, dan isomerase. Hasil yang didapat sekitar 3% maltosa dan isomaltosa.

Karena cara pembuatannya, HFS merupakan sirup yang sangat murni,bebas dari kandungan logam-logam berat, sisa asam, maupun jasad renik; warnanya sangat jernih, sehingga sangat sesuai untuk kepentingan industri. Beberapa aplikasi dan keuntungan pemakaian HFS dalam industri tercantum dalam lampiran.

Cuka dan Asam Cuka dari hasil fermentasi Ubi Kayu

Asam cuka dapat dibuat dengan cara fermentasi semua bahan yang dapat menghasilkan alkohol, dari destilasi kayu, dan dengan proses sintesis. Pengubahan alkohol menjadi asam cuka melewati tiga tingkatan reaksi, yaitu pembentukkan asetaldehida dari alkohol, hidrasi asetaldehida, dan pembentukan asam asetat atau asam cuka.

Asam cuka adalah suatu cairan tak berwarna dengan bau menususk yang khas serta memiliki rasa yang amat asam. Berat spesifiknya 1,049 pada 20⁰/4⁰C dan titik didihnya sebesar 118,1⁰C pada tekanan atmosfer. Mudah larut di dalam air, alkohol glisrol, dan eter pada suhu kamar, tetapi tidak larut dalam karbon disulfida. Suhu pengapiannya 427⁰C dan batas peledakannya (% volume udara) sebesar 4.

Ada beberapa kualitas asam asetat: USP: glasial (99,4%) dan encer (36%); perdagangan: encer (6-80%); dan murni: CP dan teknis (80%).

Cuka adalah bahan penyedap yang dibuat dari fermentasi bahan-bahan berpati. Kandungan cuka yang utama adalah asam cuka atau asam asetat, sedangkan kandungan yang lain tergantung dari jenis bahan baku yang difermentasikan. Kandungan asam cuka di dalam cuka atau vinegar biasanya ditetapkan berdasar undang-undang yaitu 40 g/l pada 20⁰C.