LAPORAN PRAKTIKUMSIFAT FISIK HASIL PERTANIAN

MENGHITUNG BENTUK, UKURAN DAN MENGUKUR KEKERASAN PADA BUAH

Oleh:Deariesta Rizky KNIM A1H013038

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2015

I. PENDAHULUAN

A. 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.

B. Tujuan

1. Menentukan bentuk dan ukuran suatu bahan hasil pertanian berdasarkan

perhitungan kebundarn dan kebulatan.

2. Mengukur kekerasan bahan hasil pertanian dengan menggunakan Fruits

Hardness Tester.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Berbagai tingkat kematangan buah dan sayuran, sifat fisik dan kimia bahan

tersebut berbeda-beda. Uji sifat fisik biasanya dilakukan terhadap kekerasan,

warna, rasa, dan bau bahan tersebut. Sedangkan uji kimia dapat dilakukan

terhadap PH, total asam, dan kadar gula (Solube Solida) (Khatir, 2006).

Sifat fisik bahan hasil pertanian merupakan faktor yang sangat penting

dalam menangani masalah-masalah yang berhubungan dengan merancang suatu

alat khusus untuk suatu produk hasil pertanian atau analisa prilaku produk dan

cara penanganannya. Karakteristik sifat fisik pertanian adalah bentuk, ukuran, luas

permukaan, warna, penampakkan, berat, porositas, densitas dan kadar air. Bentuk

dan ukuran sangat penting dalam perhitungan energi untuk pendinginan dan

pengeringan, rancangan pengecilan ukuran, masalah distribusi dan penyimpanan

bahan, seperti elektoistatistik, pantulan cahaya dalam evaluasi warna, dan dalam

pengembangan alat grading dan sortasi (Suharto, 1991).         

Pada pemasakan buah, kandungan zat-zat terlarut dan oleh karena itu berat

jenis bertambah. Itulah sebabnya mengapa telah diusulkan kemungkinan

menggunakan berat jenis sebagai metode pengujian kemasakan secara cepat.

Buah-buah yang mengapung di atas air mempunyai berat jenis lebih kecil, jadi

masih belum masak. Buah-buah yang tenggelam mempunyai berat jenis lebih

besar dari 1, total zat terlarut lebih banyak dan oleh karena itu berarti sudah

matang (Pantastico, 1989).

Perubahan tingkat keasaman dalam jaringan juga akan mempengaruhi

aktifitas beberapa enzim diantaranya adalah enzim-enzim pektinase yang mampu

mengkatalis degradasi protopektin yang tidak larut menjadi substansi pectin yang

larut. Perubahan komposisi substansi pektin ini akan mempengaruhi kekerasan

buah-buahan (Sianturi. 2008)

III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

1. Jangka sorong

2. Penggaris

3. Pensil/pulpen

4. Kertas HVS

5. Milimeter blok

6. Jangka

7. Fruits Hardness Tester

8. Buah

B. Prosedur Kerja

1. Alat dan bahan disiapkan

2. Tentukan nilai kebundaran buah

a. Objek digambar pada milimeter blok.

b. Ditentukan nilai Ap dan Ac.

3. Tentukan kebulatan buah.

a. Nilai a, b dan c diukur dengan menggunakan jangka sorong.

b. Objek digambar pada milimeter blok dan ditentukan nilai di dan dc.

4. Kekerasan buah ditentukan dengan menggunakan alat fruits hardness tester.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Diketahui :

Buah 1 = Ap = 16,05 a = 5,4 mm F1 = 0,63

(salak 1) Ac = 86,15 b = 3,76 mm F2 = 0,64

dc = 7,3 cm c = 1,64 mm F3 = 0,6

di = 5 cm

Buah 2 = Ap = 123 a = 5,14 mm F1 = 0,64

Ac = 68,5 b = 4,14 mm F2 = 0,63

dc = 7,3 cm c = 1,24 mm F3 = 0,63

di = 5 cm

buah 3 = Ap = 120 a = 4,61 mm F1 = 0,64

Ac = 68,5 b = 3,78 mm F2 = 0,64

dc = 6,3 cm c = 1,63 mm F3 = 0,63

di = 7,9 cm

menghitung kebundaran

a. salak 1

kebundaran = Ap = 160,5 = 1,96

Ac 80,5

b. salak 2

Kebundaran = Ap = 123 = 1,79

Ac 68,5

c. salak 3

Kebundaran = Ap = 120 = 1,75

Ac 68,5

2. menghitung kebulatan

Menggunakan jangka sorong

a. salak 1

kebundaran = (a x b x c)1/2 = (5,4 x 3,76 x 1,64)1/2

a 5,4

= 1,068

b. salak 2

kebundaran = (a x b x c)1/2 = (3,14 x 4,14 x 1,84)1/2

a 5,14

= 1,217

c. salak 3

kebundaran = (a x b x c)1/2 = (4,6 x 3,78 x 1,13)1/2

a 4,61

= 1,516

Menggunakan milimeter blok

a. salak 1

kebundaran = di = 5= 0,685 dt 7,8

b. salak 2

kebundaran = di = 5,4= 0,592 dt 7,8

b. salak 3

kebundaran = di = 7,5=1,450 dt5,3

3. Menghitung kekerasan

A = luas penampang pnetrometer

= 2 π r (r + t)

= 2 . 3,14 . 0,125 (0,125 + 1,8

= 1,51

Kekerasan = P1 = panjang P2 = tengah P3= Ujung

a. salak 1

P1 = F1 =0,63= 3,32 Prata2 = P1 + P2 + P3A 0,19 3

P2 = F1 =0,64= 3,37 = 3,32 + 3,37 + 3,16A 0,19 3

P2 = F1 =0,6= 3,15 = 3,28A 0,19

a. salak 2

P1 = F1 =0,64= 3,37 Prata2 = P1 + P2 + P3A 0,19 3

P2 = F1 =0,63= 3,32 = 3,27 + 3,32 + 3,32A 0,19 3

P2 = F1 =0,63= 3,32 = 3,24A 0,19

c. salak

P1 = F1 =0,64 = 3,37 Prata2 = P1 + P2 + P3A 0,19 3

P2 = F1 =0,64= 3,37 = 3,27 + 3,37 + 3,26A 0,19 3

P2 = F1 =0,62= 3,26 = 3,3A 0,19

B. Pembahasan

Sifat fisik bahan hasil pertanian merupakan faktor yang sangat penting

dalam menangani masalah-masalah yang berhubungan dengan merancang suatu

alat khusus untuk suatu produk hasil pertanian atau analisa prilaku produk dan

cara penanganannya.

Sifat sifat fisik pertanian adalah bentuk, ukuran, luas permukaan, warna,

penampakkan, berat, porositas, densitas dan kadar air. Bentuk dan ukuran sangat

penting dalam perhitungan energi untuk pendinginan dan pengeringan, rancangan

pengecilan ukuran, masalah distribusi dan penyimpanan bahan, seperti

elektoistatistik, pantulan cahaya dalam evaluasi warna, dan dalam pengembangan

alat grading dan sortasi (Suharto, 1991)

Kebulatan 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).

Persamaan untuk menghitung kebulatan (sphericity) adalah sebagai berikut:

Sp h ericity=(a x b x c)

13

a

Keterangan:

a= Sumbu terpanjang obyek

b = Sumbu pertengahan (intermediate) obyek

c = Ukuran terpendek obyek

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.

Ada beberapa metode untuk mengestimasi kebundaran suatu benda diantaranya

adalah : Roundness (Rd) =

Dimana :

Ap = luas permukaan pronyeksi terbesar dalam posisi bebas

Ac = luas permukaan pronyeksi terkecil yang membatasinya

Roundness (Rd) =

Dimana :

r = jari-jari kelengkungan

N = Jumlah sudut yang ada

R = Jari-jari lingkaran dalam maksimum

Kebundaran=di/dc

Dimana di adalah diameter terbesar lingkaran dalam, dan dc adalah diameter

terkecil dari lingkaran yang melingkupi bundaran.

Kekerasan adalah ketahanan bahan atau logam terhadap deformasi yaitu

deformasi tekan atau indentasi. Pada umumnya pengujian kekerasan bertujuan

untuk mengukur tahanan dari bahan atau logam terhadap deformasi plastis.

Prinsip pengukurannya adalah dengan memberi gaya tekan melalui sebuah

indentor pada permukaan bahan atau logam. Kemudian luas atau dimensi atau

diameter dari jejak penekanan/indentasi diukur.

Biasanya indentor atau alat tekan yang digunakan pada uji kekerasan adalah

berbentuk bola, piramida atau konis, kerucut., Nilai kekerasannya dihitung dari

jejak indentasinya dengan menggunakan formula tertentu sesuai metoda ujinya.

Prosedur mengukur kebundaran

Tempatkan semua bahan sehingga bahan tersebut dapat diproyeksikan

Gambarkan proyeksi bahan pada kertas millimeter block

Tentukan luas proyeksi tersebesar dari bahan dalam posisi bebas (Ap) dan

luas lingkaran terkecil (Ac) yang membatasi proyek bahan dengan

planimeter

Hitunglah kebundaran bahan dengan menggunaan persamaan yang telah

ada

Prosedur mengukur kebulatan

Ukurlah sumbu-sumbu bahan yang terdiri dari sumbu a (sumbu terpanjang

/mayor)

Hitunglah kebulatan sphericity bahan dengan menggunakan persamaan

yang ada

Menentukan volume dan luas permukaan teroritis tomat, kacang, wortel,

dan kacang merah

Menentukan kemiripan tiap bahan tersebut terhadap bentuk-bentuk

geometri seperti bulat memanjang, bulat membujur, dan kerucut berputar

atau silinder

Dengan menggunakan data pengukuran sumbu a, b, dan c pada

perhitungan kebulatan, maka kita dapat menghitung volume dan luas

permukaan teoritis bahan dengan persamaan yang sesuai dengan

kemiripan bahan tersebut terhadap bentuk geometri

Prosedur mengukur kekerasan

Atur beban pada penetrometer

Atur jarum penunjuk skala kedalaman tusukan dengan angka nol

Pasang waktu sesuai komoditi yang diukur

Tempatkan buah dibawah jarum sehingga ujung jarum menempel pada

buah tetapi tidak menusuk kulit buah

Pencet tombol mulainya tusukan

Baca jauhnya skala penanda bergeser dari angka nol

Lakukan pengukuran pada beberapa tempat (ujung, tengah dan pangkal

buah) untuk mendapatkan nilai rataan kekerasan buah.

Jika buah terlalu keras maka beban penetrometer perlu ditambahkan.

Kebulatan yang didapat dari perhitungan buah salak menggunakan jangka

sorong pada salak 1 dapat 1,068, pada salak 2 didapat 1,217, dan pada salak 3

sebesar 1,516. Sedangkan menggunakan millimeter blok salak 1 dapat 0,685, pada

salak 2 didapat kebulatan sebesar 0,592 dan pada salak 3 sebesar 1,450.

Perbandingan yang terjadi pada salak menggunakan perlakuan jangka sorong dan

millimeter blok hamper setengahnya, hal ini dikarenakan kurang efisien

menggunakan millimeter blok, lebih efisien menggunakan jangka sorong

. Kendala praktikum pada acara kali ini adalah terbatasnya alat ukur yang

mengakibatkan kondisi pada saat praktikum tidak kondusif. Karena praktikan

bergantian memakai alat ukur yang tersedia

Hasil yang didapat dari perhitungan buah salah didapat Buah 1 = Ap = 16,05

a = 5,4 mm F1 = 0,63

(salak 1) Ac = 86,15 b = 3,76 mm F2 = 0,64

dc = 7,3 cm c = 1,64 mm F3 = 0,6

di = 5 cm

Buah 2 = Ap = 123 a = 5,14 mm F1 = 0,64

Ac = 68,5 b = 4,14 mm F2 = 0,63

dc = 7,3 cm c = 1,24 mm F3 = 0,63

di = 5 cm

buah 3 = Ap = 120 a = 4,61 mm F1 = 0,64

Ac = 68,5 b = 3,78 mm F2 = 0,64

dc = 6,3 cm c = 1,63 mm F3 = 0,63

di = 7,9 cm

Pada menghitung kebundaran salak 1 didapat 1,96, salak 2 didapat 1,79

dan pada salak 3 didapat 1,75. Kebulatan yang didapat dari perhitungan buah

salak menggunakan jangka sorong pada salak 1 dapat 1,068, pada salak 2 didapat

1,217, dan pada salak 3 sebesar 1,516. Sedangkan menggunakan millimeter blok

salak 1 dapat 0,685, pada salak 2 didapat kebulatan sebesar 0,592 dan pada salak

3 sebesar 1,450. Sedangkan pada menghitung kekerasan didapat luas penampang

pnetrometer sebesar 1,51, kekerasan pada salak 1 Prata-rata didapat 3,28. Pada

Prata-rata salak 2 didapat 3,24, dan pada Prata-rata salak 3 didapat 3,3

DAFTAR PUSTAKA

Sianturi.  2008. Perubahan Kimia, Fisika Dan Lama Simpan Buah Pisang Muli

dalam Penyimpanan Atmosfir Pasif.

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung,

17-18 November 2008.

Mohsein NN. 1980. Physical Properties of plant and Animal Materials. Gordon

and Breach, Science Publisher, Inc. New York.

Khatir, Rita, 2006. Penuntun Praktikum Fisiologi dan Teknologi Penanganan

Pasca Pane n . Faperta_UNSYIAH: Banda Aceh.

Pantastico, 1989. Fisiologi Pasca Panen dan Pemanfaatan Buah-buahan dan

Sayuran-sayuran Tropika dan Subtropika. Gadjah Mada

University Press: Jogjakarta.

Suharto, 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. PT. Rineka Cipta: Jakarta.