Laporan Praktikum Karakteristik Fisik Bahan Hasil Pertanian

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK PENANGANAN HASIL PERTANIAN

(Karakteristik Fisik Bahan Hasil Pertanian (Bentuk dan Ukuran))

Oleh :

Nama                                       : Dadan Hamdani

NPM                                       : 240110110023

Hari, Tanggal Praktikum         : Selasa, 10 September 2013

Waktu                                     : 08.00-10.00 WIB

Co. Ass                                   : Wahdan Ambar B

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES

TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

 Bahan-bahan hasil pertanian mempunyai bentuk dan ukuran yang tidak seragam, maka dari itu diperlukan ilmu untuk mengukur dan menganalisa bentuk dan ukuran bahan hasil pertanian untuk mengklasifikasinya kedalam keseragaman bentuk. Dalam dunia industri penanganan hasil pertanian merupakan salah satu komponen penting dalam proses pasca panen penanganan ini dapat dilakukan dengan teknik grading atau sortase sehingga diperlukan pengetahuan tentang karakteristik bahan tersebut, selain itu dalam penanganan hasil pertanian dibutuhkan juga beberapa alat dan mesin yang bisa mempermudah proses penanganan. Mesin-mesin yang akan di buat berdasarkan karakteristik dari bahan itu sendiri khususnya memperhatikan karakteristik hasil pertanian dari sisi bentuk.

 Konsumen tertentu memiliki penerimaan tertentu mempertimbangkan karakteristik fisik. Bentuk dan ukuran berat dan warna yang seragam menjadi pilihan konsumen. Untuk mencegah kerusakan seminimal mungkin, diperlukan pengetahuan tentang karakteristik watak sifat teknik bahan hasil pertanian yang berkaitan dengan karakteristik fisik, mekanik dan termis. Oleh sebab itulah kami melakukan praktikum mengenai karakteristik fisik bahan hasil pertanian untuk klasifikasi standar bentuk dan ukuran produk hasil pertanian.

1.2. Tujuan Praktikum

·         Menentukan bentuk suatu bahan hasil pertanian berdasarkan ukuran, kebundaran, kebulatan.

·         Menentukan hubungan anatara bentuk suatu bahan hasil pertanian dengan volume dan luas permukaannya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kebundaran (roundness)

 Kebundaran adalah suatu ukuran ketajaman sudut-sudut dari suatu benda padat. Nilai kebundaran suatu bahan berkisar 0-1. Apabila nilai kebundaran suatu bahan hasil pertanian mendekati 1, maka bentuk bahan tersebut mendekati bundar.

Rumus mencari nilai kebundaran (roundness) :

            Rumus ....................... 1

Dimana :  diameter dalam,  diameter luar

2.2. Kebulatan (sphericity)

       Sphericity dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara diameter bola yang mempunyai volume sama dengan objek dengan diameter bola terkecil yang dapat mengelilingi objek. Seperti halnya nilai kebundaran, nilai kebulatan suatu bahan juga berkisar antara 0-1. Apabila nilai kebulatan suatu bahan hasil pertanian mendekati 1 maka bahan tersebut mendekati bentuk bola (bulat).

Gambar 1. Definisi kebulatan dan kebundaran (Sumber : http://id.shvoong.com/humanities/theory-criticism/2050667-Sifat Fisik Bahan Pertanian/)

 Rumus mencari kebulatan (sphericity) :

   Rumus ....................... 2

 Rumus ini hanya berlaku jika asumsi bahan berbentuk elips.

2.3. Bentuk dan Ukuran

 Dalam proses pengolahan suatu bahan hasil pertanian, bentuk dan ukuran suatu komoditi merupakan parameter yang penting didalam penilaian. Bentuk dan ukuran merupakan 2 hal yang tidak dapat dipisahkan pada suatu obyek. Pada umumnya bentuk dan ukuran ini digunakan untuk menggambarkan obyek secara fisual. Dalam penggolongan tingkat mutu (grading) biasanya ukuran dan bentuk merupakan faktor mutu yang pertama kali di lihat. Beberapa kriteria yang termasuk ukuran adalah :

1.      Bobot

Bobot suatu bahan dapat diukur dengan berbagai jenis neraca sejak yang halus sampai kasar, tergantung kepada tingkat ketelitian pengukuran yang di kehendaki. Dimana bobot suatu bahan tersebut dapat di catat sebagai bobot total, bobot rata-rata, dan bobot persatuan tertentu.

2.      Volume

Pengukuran volume ada dua pengertian yaitu: volume nyata (volume bahan tesebut dalam suatu wadah tertentu) dan volume mutlak (suatu bahan adalah volume bahan itu sendiri).

3.      Panjang, lebar, diameter

Panjang, lebar dan diameter suatu bahan dapat di ukur dengan menggunakan berbagai alat pengukur seperti penggaris, micrometer, dan vernier caliper.

4.      Kerapatan

Kerapatan dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu ; kerapatan nisbi (perbandingan antara kerapatan suatu bahan pada suatu suhu tertentu dengan kerapatan standar), nyata (perbandingan antara massa suatu bahan pada suhu tertentu dengan massa air pada suhu yang sama) dan kerapatan mutlak (perbandingan antara bobot dengan volume bahan).

5.      Luas bidang

Sebagian besar semua hasil pertanian memiliki ukuran yang tidak beraturan. Pengukuran luas bidang dari bahan yang tak beraturan di lakukan dengan dua cara yaitu : penimbangan dan simpon,s rule. Sedangkan yang termasuk ke dalam bentuk adalah :

1.      Oval

2.      Simetri

3.      Melengkung

Untuk mendefinisikan bentuk, beberapa parameter dimensional perlu diukur. Pada keadaan dimana bentuk dan ukuran berpengaruh pada proses suatu hubungan dapat digambarkan dengan satu persamaan berdimensi dua sebagai berikut :

I = ( b, u)         Rumus ......................... 3

       Dimana : I = indeks yang dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran.

       Bentuk komoditas produk pangan dapat dikelompokkan sebagai bentuk umum dan bentuk normal. Bentuk umum komoditas menyatakan bentuk yang dapat dideskripsikan dan diukur secara fisik. Dalam pengawasan mutu produk bentuk komoditas padat yang bersifat umum dapat dinyatakan seperti ketiga bentuk dasar atau bentuk turunannya yaitu bulat, lonjong, silinder, kerucut, kubus, bundar dan lain-lain (Thumi, 2010).

2.4. Kemiripan terhadap benda-benda geometri

 Selain membandingkan dengan bentuk standar, penentuan bentuk bahan hasil pertanian dapat juga ditentukan dengan melihat kemiripan dengan benda-benda geometri tertentu, seperti bulat memanjang (prolate spheroid), bulat membujur (oblate spheroid), dan kerucut berputar atau silinder. Adapun definisi dari masing-masing bentuk tersebut adalah sebagai berikut :

1.      Bulat memanjang (prolate spheroid) adalah bentuk yang terjadi apabila sebuah bentuk elips berputar pada sumbu panjangnya. Salah satu contoh dari bentuk ini adalah buah lemon (sejenis jeruk sitrun).

2.      Bulat membujur (oblate spheriod) adalah bentuk yang terjadi apabila sebuah elips berputar pada sumbu pendeknya. Salah satu contohnya adalah buah anggur.

3.      Kerucut berputar atau silinder adalah bentuk yang menyerupai kerucut atau silinder (tabung). Contohnya adalah wortel.

2.5. Istilah dan deskripsi objek dari bentuk acuan

 Dalam bentuk acuan dikenal beberapa istilah yang digunakan untuk memeriksa suatu objek. Adapun istilah dan perian objek dari bentuk acuan dapat dilihat di tabel 1.

Tabel 1. Istilah dan deskripsi objek dari bentuk acuan

Bentuk	Deskripsi
Bundar (Round)	Menyerupai bentuk bulatan (spheroid)
Oblate	Datar pada bagian pangkal dan pucuk atau puncak
Kerucut (Conic)	Meruncing ke arah bagian puncak
Bujur telur (Ovate)	Bentuk seperti telur dan melebar pada bagian pangkal
Berat sebelah atau miring (Lopsided)	Poros yang menghubungkan pangkal dan puncak tidak tegak lurus melainkan miring
Bujur telur terbalik (Obovate)	Seperti telur terbalik
Bulat panjang (Elliptical)	Menyerupai bentuk elips (bulat panjang)
Kerucut terpotong (Truncate)	Kedua ujungnya mendatar atau persegi
Tidak seimbang (Unequal)	Separuh bagian lebih besar daripada yang lain
Ribbed	Pada potongan melintangnya sisi-sisinya menyerupai sudut-sudut
Teratur (Regular)	Bagian horizontalnya menyerupai lingkaran
Tidak teratur (Irregular)	Potongan horizontalnya sama sekali tidak menyerupai lingkaran

Sumber : (Mohsenin, 1980).

2.6. Pengukuran dimensi sumbu

 Untuk objek-objek yang berukuran kecil seperti biji-bijan, garis besar proyeksi dari setiap objek dapat diukur dengan menggunakan sebuah alat pembesar photo (photographics enlarger), namun cara sederhana juga dapat pula dilakukan dengan metode proyeksi dengan menggunakan OHP (Over Head Projector).

 Adapun cara penggunaan pengukuran dimensi sumbu menggunakan OHP adalah sebagai berikut :

1.       Bahan diletakan di atas OHP untuk diproyeksikan.

2.       Kertas milimeter blok dipasangkan pada layar, sehingga proyeksi bahan berada di atas kertas milimeter blok tersebut.

3.       Buatlah pola pada kertas milimeter blok sesuai dengan batas garis tepi dari bahan.

4.       Setelah dilakukan penjiplakan pola (tracing) maka sumbu a, b, dan c dari bahan dapat diukur. Sumbu a adalah sumbu terpanjang (sumbu mayor), sumbu b adalah sumbu pertengahan (sumbu intermediate) dan sumbu c adalah sumbu terpendek (sumbu minor).

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

1.      Jangka

2.      Jangka Sorong

3.      Kertas milimeter block

4.      Over Head Projector (OHP)

5.      Penggaris

6.      Planimeter

7.      Spidol Warna

3.1.2. Bahan

1.      Jeruk

2.      Kentang

3.      Timun

4.      Telur

5.      Tomat

6.      Wortel

3.2. Prosedur Percobaan

1.      Menentukan kebundaran (roundness) kentang, tomat, telur, dan mentimun dengan menggunakan OHP.

·         Menempatkan bahan pada OHP sehingga bahan tersebut dapat di proyeksikan.

·         Menggambarkan proyeksi bahan pada kertas milimeter block.

·         Menentukan luas proyeksi terbesar dari bahan dalam posisi bebas (Ap) dan luas lingkaran terkecil (Ac) yang membatasi proyeksi bahan dengan planimeter.

·         Hitunglah kebundaran (roundness) bahan.

2.      Menentukan kebulatan (sphericitity) jeruk, tomat, dan telur.

·         Mengukur sumbu-sumbu dari bahan yang terdiri dari sumbu a (sumbu terpanjang/mayor), b (sumbu pertengahan/intermediet) dan c (sumbu terpendek/minor).

·         Menghitung kebulatan (sphericity) bahan.

3.      Menentukan volume dan luas permukaan teroritis wortel, jeruk, dan timun.

·         Mengukur sumbu a, b, c dari bahan.

·         Menentukan kemiripan tiap bahan tersebut terhadap bentuk-bentuk geometri seperti bulat memanjang (prolate spheroid), bulat membujur (oblate spheroid) dan kerucut berputar atau silinder.

·         Menghitung volume dan luas permukaan teoritis bahan.

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

4.1. Kebundaran (Roundness)

Tabel 1. Hasil Pengukuran Bentuk dan Ukuran Berdasarkan Kebundaran

Pengamatan (Bahan)	Ke	r1 (mm)	r2 (mm)	Rd
Kentang	1	81	95,5	0,719
	2	75	112	0,448
	3	86,5	102	0,719
Tomat	1	73	95	0,590
	2	78	101	0,596
	3	83	98	0,717
Kentang	1	81	103.5	0.612
	2	83	99	0.702
	3	85	110	0.597
Telur	1	72	90	0,640
	2	70	90	0,605
	3	67	87	0,593
Telur	1	67	90	0,554
	2	58,5	87	0,452
	3	64,5	95	0,461

4.2. Kebulatan (Sphericity)

Tabel 2. Hasil Pengukuran Bentuk dan Ukuran Berdasarkan Kebulatan

Pengamatan (Bahan)	Ke	a (mm)	b (mm)	c (mm)	Sp
Tomat	1	59	53	20	0,673
	2	56,1	49,6	19,4	0,674
	3	60	51,1	4	0,384
Jeruk	1	46,55	63,25	54,9	1,112
	2	47,40	61,30	55,7	1,160
	3	42,90	62,40	54,65	1,213
Telur	1	52,35	40,55	31,25	0,773
	2	50,15	38,15	28,2	0,753
	3	51,05	37,75	28,45	0,744
Tomat	1	63	55	21,1	0,66
	2	62,1	51,1	33	0,76
	3	58,6	50,8	37	0,82
Jeruk	1	60,5	40,5	36	0,736
	2	63	46,5	31,6	0,718
	3	63,7	49,65	26,9	0,663

4.3. Kemiripan Benda Geometri

Tabel 3. Hasil Pengukuran Bentuk dan Ukuran Berdasarkan Kemiripan Benda Geometri.

Pengamatan (Bahan)	r1 (mm)	r2 (mm)	h (mm)	V (m3)	S (m2)
Wortel	16	4	114	4,0112 x 10-5	7,202 x 10-3
Wortel	10,25	20,25	164	1,2400 x 10-4	1,55 x 10-5
	a (mm)	b (mm)		V (m3)	S (m2)
Jeruk	54.55	41.75	-	5,2039 x 10-4	0.031702
Timun	119,5	34	-	5,8000 x 10-4	1,96
Timun	127,3	32,45	-	5,615 x 10-5	2,026 x 10-6

4.4. Perhitungan

4.4.1. Kebundaran (Roundness)

v  Kentang

Rd₁ =  =  = 0,719

Rd₁ =  =  = 0,448

Rd₁ =  =  = 0,719

v  Kentang

  Rd₁ =  =  = 0.612476

Rd₂ =  =  = 0.702887

Rd₃ =  =  = 0.597107

v  Tomat

Rd₁ =  =  = 0,59

Rd₂ =  =  = 0,596

Rd₃ =  =  = 0,717

v  Telur

Rd₁

Rd₂

Rd₃

v  Telur

Rd₁ =  =    = 0,554

Rd₂ =  =  = 0,452

Rd₃ =  =  = 0,461

4.4.2. Kebulatan (Sphericity)

v  Tomat

Sp₁ =   =  = 0,673

Sp₂ =   =  = 0,674

Sp₃ =   =  = 0,384

v  Telur

Sp₁ =  =  = 0.773278

Sp₂ =  =  = 0.753472

Sp₃ =  =  = 0.744165

v  Jeruk

Sp₁ =  =  = 1,112

Sp₂ =  =  = 1,160

Sp₃=  =  = 1,213

v  Tomat

Sp₁

Sp₂

Sp₃

v  Jeruk

Sp₁ =  =  = 0,736

Sp₂ =  =  = 0,718

Sp₃ =  =  = 0,633

4.4.3. Kemiripan Benda Geometri

v  Wortel

            V =  h (r₁² + r₁ r₂ + r₂²)

           =  114 (16² + (16 x 4) + 4²)

           = 40111,855 mm³

           = 4,0112 x 10^-5 m³

            S = π (r₁ + r₂) (h² + (r₁ - r₂)²)^1/2

          = π (16 + 4) (114² + (16 - 4)²)^1/2

          = 7202,402 mm²

          = 7,202 x 10^-3 m²

v  Jeruk

=520396.778 mm³

= 0.643611

 = 31702.81425 mm² = 0.03170281425 m²

v  Wortel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v  Timun

v  Timun

V = 4/3 (π x a x b²)

                =  4/3 (π x 127,3 x 32,45²)

                =  561495,6748 => 5,615 x 10⁵

          E =

             =  = 0,996964872

         S = 2πb² + 2π ab/e sin^-1 e

            = 2π32,45² + 2π 127,3 x 32,45/ 0,9969 x sin^-1 0,9669

            = 2025975,246 => 2,026 x 10^-6

BAB V

PEMBAHASAN

            Dari hasil praktikum yang terdapat dalam bab sebelumnya, diperoleh hasil yang menunjukan bahwa suatu bahan hasil pertanian dari suatu komoditi mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda hal ini disebabkan karena komoditas hasil pertanian merupakan komoditas yang hidup (makhluk hidup) yang memiliki sistem metebolisme dan pemecahan sel yang berbeda-beda di setiap buahnya sehingga biasanya dalam penanganannya dilakukan sistem sortasi sebelum bahan hasil pertanian itu ditangani selanjutnya.

            Hasil praktikum menentukan kebundaran (roundness) dari kentang, tomat, dan telur menunjukan bahwa kentang pengukuran 1 memiliki nilai kebundaran yang paling baik yaitu 0,719. Menurut litelatur nilai kebundaran suatu bahan berkisar antara 0-1. Apabila nilai kebundaran suatu bahan mendekati 1, maka bentuk bahan tersebut mendekati bundar. Dari hasil praktikum diperoleh nilai kebundaran kentang pengamtan 1 lebih tinggi dibandingkan dengan nilai kebundaran tomat dan telur. Nilai kebundaran yang paling kecil adalah kentang pengamatan 1. Besar kecilnya nilai kebundaran suatu bahan dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran dari bahan itu sendiri. Besarnya jari-jari dalam dan luar suatu bahan menentukan kebulatan dari bahan itu sendiri.

            Untuk data pengukuran kebulatan (sphericity) menunjukan nilai kebulatan dari salah satu dta pengukuran jeruk melebihi 1. Hal ini dikarenakan kesalahan pengukuran praktikan dalam melakukan praktikum. Selain itu juga kekurang telitian praktikan dalam membaca angka yang ditunjukan pada jangka sorong mempengaruhi nilai kebulatan bahan. Dari data nilai kebulatan bahan yang memiliki nilai sphericity yang mendekati 1 adalah tomat pengamatan 3 yaitu sebesar 0,82. Sementara bahan yang memiliki nilai sphericity terkecil adalah tomat pengamatan 1 yaitu sebesar 0,384. Dalam menentukan kebulatan atau sphericity dari bahan yang paling di perhatikan adalah dalam menentukan harga koefisien b dan c, dimana dalam hal ini nilai dari koefisien c harus selalu lebih kecil dari koefisien b jadi walaupun kita mengira bahwa nilai perhitungan kita adalah b tetapi ketika kita menngukur lagi tetapi nilai yang kita ukur adalah lebih kecil maka asumsi pertama nilai c menjadi nilai b.

Dalam menentukan volume dan luas permukan hal yang harus dilakukan adalah menentukan koefien a, b, dan c dari untuk bahan jeruk dan timun. Sedangkan untuk wortel yang harus dilakukan adalah menentukan koefisien r₁, r₂ dan h. Kemudian menentukan kemiripan bahan terhadap bentuk goemetri setelah diperoleh nilai koefisien a, b, dan c, serta koefisien r₁, r₂ dan h kedalam persamaan masing-masing bahan. Data pengukuran kemiripan terhadap benda-benda geometri untuk wortel memiliki bentuk acuan kerucut (Conic), yaitu meruncing ke arah bagian puncak. Sedangkan timun mempunyai bentuk acuan standard bulat panjang. Serta jeruk memiliki bentuk bulat membujur. Dari hasil praktikum menunjukan antara wortel, timun dan jeruk yang memiliki volume terbesar adalah timun yaitu sebesar 1,96 m² sedangkan yang memiliki volume terkecil adalah wortel yaitu sebesar 2,026 x 10^-6 m².

           

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1  Kesimpulan

1.      Nilai kebundaran suatu bahan berkisar antara 0 – 1 artinya jika nilai roundness mendekati 1 maka bentuk bahan tersebut semakin bundar, begitu juga halnya dengan sphericity, apabila nilai sphericity suatu bahan mendekati 1 maka bentuk bahan tersebut semakin bulat.

2.      Hal yang membedakan antara roundness dan sphericity adalah dimana roundness itu 2 dimensi atau bundarnya bahan sedangkan sphericity itu 3 dimensi atau kemmiripan dengan bola (bulat).

3.      Volume dan luas permukaan suatu bahan hasil pertanian dapat ditentukan dengan melihat kemiripan dengan benda-benda geometri tertentu antara lain : bulat memanjang (prolate spheroid), bulat membujur (oblate spheroid), dan kerucut berputar atau silinder (tabung), yang memiliki persamaan yang telah ditentukan.

4.      Kentang memiliki nilai roundness yang paling besar, tomat memiliki nilai sphericity yang paling besar dibanding dengan jeruk dan telur.

5.      Wortel memiliki bentuk acuan kerucut (Conic), timun mempunyai bentuk acuan standard bulat panjang, sedangkan jeruk memiliki bentuk bulat membujur.

6.2  Saran

1.      Praktikan harus teliti dalam melaksanakan praktikum.

2.      Dalam pembacaan jangka sorong perhatikan ketelitian jangka sorong.

3.      Dalam perhitungan hasil harus teliti dan tidak tergesa-gesa.

DAFTAR PUSTAKA

D. John. 2011. Materi Sifat Fisik Pangan (Bentuk dan Ukuran). Available at : http://johnbalya.blogspot.com/2011/04/materi-sifat-fisik-pangan-bentuk-dan.html (diakses pada tanggal  14 September 2013 pukul 20.15).

Gumilang, Galih. 2013. Sifat Fisik Bahan Pertanian Available at : http://id.shvoong.com/humanities/theory-criticism/2050667-Sifat Fisik Bahan Pertanian/ ( Diakses tanggal 13 September 2013 Pukul 08.00 WIB ).

Mohsein NN. 1980. Physical Properties of plant and Animal Materials. Gordon and Breach, Science Publisher, Inc. New York.

Zain,  Sudaryanto.,  Ujang   Suhadi,   Sawitri   dan   Ulfi   Ibrahim.   2005.  Teknik

Penanganan Hasil Pertanian. Pustaka Giratuna, Bandung.