LAPORAN PRAKTIKUM SIFAT FISIK HASIL PERTANIAN

MENGHITUNG BENTUK, UKURAN DAN MENGUKUR KEKERASAN

PADA BUAH

Oleh:

Ade Putri AryaniNIM A1H012060

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2014

I; PENDAHULUAN

A; Latar Belakang

Bahan pangan merupakan salah satu produk yang dihasilkan dalam

pertanian selain ternak dan produk-produk agroindustri. Bahan pangan hasil

pertanian ini sering kali mengalami kerusakan baik di lahan maupun dalam proses

penanganan pasca panen. Kerusakan tersebut dapat disebabkan oleh berbagai

faktor diantaranya faktor fisik, mekanis, termis, biologis, dan kimia.

Untuk mengendalikan kerusakan bahan hasil pertanian tersebut, diperlukan

pengetahuan tentang tentang karakteristik (watak atau sifat) teknik dari bahan

hasil pertanian yang meliputi karakteristik fisik, mekanik, dan termal.

Beberapa komponen karakteristik fisik komoditas pertanian antara lain

bentuk, ukuran, volume, luas permukaan, densitas, porositas, warna, dan

kenampakan. Pengetahuan tentang karakteristik fisik bahan hasil pertanian ini

diperlukan sebagai dasar dalam :

1; Merancang bangun mesin-mesin pengolahan terhadap perhitungan energi

dalam proses pendinginan dan pengeringan, rancangan alat pengecil ukuran.

2; Menganalisis dan menentukan efisiensi suatu mesin, maupun proses

pengolahannya.

3; Mengembangkan produk-produk olahan baru.

4; Mengevaluasi serta mengawetkan mutu produk akhir.

5; Masalah distribusi, dan lain-lain.

Untuk itu penting mengetahui karakteristik fisik dari suatu produk pertanian

agar proses penyimpanan dan pengolahan hingga ke konsumen dapatberlangsung

lebih optimal karena dengan mengetahui karakteristik fisik produk pertanian kita

dapat menangani produk pasca panen secara benar dan kerusakan pun dapat

diminimalkan.

B; Tujuan

1; Menentukan bentuk dan ukuran suatu bahan hasil pertanian berdasarkan

perhitungan kebundran dan kebulatan.

2; Mengukur kekerasan bahan hasil pertanian dengan menggunakan Fruits

Hardness Tester.

II; TINJAUAN PUSTAKA

Bentuk dan ukuran bahan pangan mempunyai arti penting dalam

prosespenanganan bahan pangan, misalnya pada proses pengepakan,

pengangkutan, danpenyimpanan. Selain itu, bentuk dan ukuran bahan pangan juga

penting pada proses pengolahan bahan pangan. Ukuran menyatakan besaran

materi atauisi pada suatu komoditas yang dimanifestasikan dalam bentuk besaran

yaitu berat,lebar, volume, diameter, luas, tebal, dan panjang.

Ada beberapa karakteristik yang dapat digunakan untuk menjelaskan bentuk

dan ukuran bahan hasil pertanian, diantaranya :

1; Bentuk acuan

Dilihat melalui pengamatan terhadap keadaan permukaan dari potongan atau

melintangnya atau mengukur parameter-parameter bahan dan kemudian

membandingkannya dengan bentuk-bentuk yang sudah ada pada bentuk acuan

(chart standar). Berikut ini adalah bentuk acuan dari produk hasil pertanian :

Gambar 1. Contoh Chart Standar pada Buah dan Sayur.

Beberapa istilah dalam bentuk dan acuan yang dapat digunakan untuk

mendeskripsikan suatu objek :

Tabel 1. Istilah dalam Bentuk dan Acuan untuk Mendeskripsikan Suatu ObjekBentuk Deskripsi

Bundar (Round) Menyerupai bentuk bulatan (spheroid)

Oblate Datar pada bagian pangkal dan pusuk atau

puncak

Membujur (Oblong) Diameter vertikal lebih besar daripada

diameter horizontal

Kerucut (Conic) Meruncing ke arah bagian puncak

Bujur telur (Ovate) Bentuk seperti telur dan melebar pada bagian

pangkal

Berat sebelah/ miring (Lopsided) Poros yang menghubungkan pangkal dan

puncaktidak tegak lurus melainkan miring

Bujur telur terbalik (Oboveta) Seperti telur terbalik

Bulat panjang (Elliptica) Menyerupai bentuk elips (bulat panjang)

Kerucut terpotong (Truncate) Kedua ujungnya mendatar atau persegi

Tidak seimbang (Unequal) Separuh bagian lebih besar dari yang lain

Ribbed Pada potongan melintangnya sisi-

sisinyamenyerupai sudut-sudu

Teratur (Reguler) Bagian horizontal menyerupai lingkaran

Tidak teratur (Iregular) Potongan horizontalnya sama sekali tidak

menyerupai lingkaran

2; Kebulatan (Sphericity)

Kebulatan (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).

Rumus untuk mencari kebulatan :a×b×c¿1 /3

¿¿

Sph ericity=¿atau

Sph ericity=d i

dc

dimana :

a = Sumbu terpanjang

b = Sumbu intermediate

c = Sumbu terpendek

di =Diameter lingkaran terbesar di dalam obyek

Gambar 2. Penentuan Kebulatan

dc =Diameter lingkaran terkecil yang membatasi obyek

3; 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 menghitung kebundaran :

Roundness=Ap

Ac

Atau

Roundness=❑i=1 r

N

NR

dimana :

Ap = Luas permukaan proyeksi terbesar dari bahan dalam posisi bebas

Ac = Luas permukaan lingkaran terkecil yg membatasi

r = Jari-jari lengkungan

R = Jari-jari lingkaran maksimum

N = Jumlah sudut yang ada

4; Pengukuran dimensi sumbu bahan

Untuk objek-objek yang berukuran kecil seperti biji-bijian, garis besar

proyeksi dari setiap sampel dapat diukur dengan menggunakan sebuah alat photo

pembesar (photographic enlarger), namun secara sederhana dapat pula dilakukan

dengan metode proyeksi dengan menggunakan OHP (Overhead Projector).

5; Kemiripan terhadap benda-benda geometri

Gambar 3. Penentuan Kebundaran

Selain membandingkan dengan bentuk standar, penentuan bentuk bahan

hasil pertanian dapat juga ditentukan dengan melihat kemiripan dengan benda-

benda geometri tertentu, yaitu bulat memanjang (prolate spheroid), bulat

membujur (oblate spheroid), dan kerucut berputar atau silinder. Setelah diketahui

bentuk bahan berdasarkan kemiripan terhadap benda-benda geometri, maka

volume dan luas permukaan bahan dapat dihitung.

Rumus untuk perhitungan kemiripan berdasarkan tipe atau jenisnya adalah

sebagai berikut:

a; Bulat memanjang

dimana :

V = Volume

S = Luas permukaan

a = Sumbu memanjang elips (major axes)

b = Sumbu membujur elips (minor axes)

e = Eksentrisitas

b; Kerucut berputar atau silinder (right circular cone) : wortel, mentimun.

2b a 34 V

ec

abbS 12 sin22

2/12

1

a

be

22 22113

rrrrhV

2/122 2121 rrhrrs

dimana :

V= Volume bahan

S= Luas permukaan bahan

a= Sumbu panjang elips (major axes)

b= Sumbu pendek elips (minor axes)

r1= Jari-jari bagian dasar bahan

r2 = Jari-jari bagian pucuk

h = Tinggi bahan

e = Eksentrisitas

c; Bulat membujur (oblate spheroid)

Sebuah elip berputar pd sumbu pendeknya : buah anggur.

baV 2

34

e

e

e

baS

1

1ln2

22

III; METODOLOGI

A; Alat dan Bahan

1; Buah : Apel

2; Jangka sorong

3; Penggaris

4; Pensil/pulpen

5; Kertas HVS

6; Gelas ukur

7; Neraca

8; Kertas milimeter

9; Jangka

B; Prosedur Kerja

1; Menentukan buah yang akan digunakan (Apel).

2; Menggambar buah pada kertas mm blok.

3; Mengukur panjang buah dengan cara menentukan a, b, c, di, dc sesuai dengan

buah yang digunakan. Dengan ketentuan sebagai berikut ini :

a = ukuran terpanjang bagian buah

b = ukuran pertengahan bagian buah

c = ukuran terpendek bagian buah

di = diameter lingkaran terbesar di dalam obyek

dc = diameter lingkaran terkecil yang membatasi obyek

4; Menghitung Ap, Ac pada produk buah dengan menggunakan kertas milimeter

blok.

5; Menghitung kebundaran dan kebulatan produk buah.

6; Menghitung kekerasan produk buah dengan menggunakan alat yaitu Fruits

Hardness Tester.

IV; HASIL DAN PEMBAHASAN

A; Hasil

Apel :

1; a = 6,03 cm b= 4,49 cm c= 4,24 cm

2; a = 5,6 cm b = 4,3 cm c = 3,8 cm

3; a = 5,98 cm b = 4,81 cm c = 4,29 cm

a; Kebundaran

1;ApAc =

24,7931,06 = 0,79

2;ApAc =

23,7525 = 0,95

3;ApAc =

2729 = 0,93

b; Kebulatan ( jangka sorong )

1;( a .b . c ) 1/3

a = (6,03 x 4,49 x 4,24 ) 1/3

6,03 = 0,806

2;( a .b . c ) 1/3

a = (5,6 x 4,3 x3,8 ) 1/3

5,6 = 0,805

3;( a .b . c ) 1/3

a = (5,98 x 4,81 x 4,29 ) 1/3

5,98 = 0,833

c; Kebulatan ( mm blok )

1;didc =

3,94,5 = 0,87

2;didc =

2,83,4 = 0,82

3;didc =

33 ,5 = 0,86

d; Kekerasan ( P = F/ A)

1; Buah 1

P1 = 23,68 P2 = 25 P3 = 26,32

Prata-rata = P1+P2+P3

3 = 23,68+25+26,32

3 = 25

2; Buah 2

P1 = 25 P2 = 26,32 P3 = 25,84

Prata-rata = P1+P2+P3

3 =

25+26,32+25,843

= 25,72

3; Buah 3

P1 = 25,79 P2 = 25,79 P3 = 26,32

Prata-rata = P1+P2+P3

3 = 25,79+25,79+26,32

3 = 25,97

Tabel 2. Data Kelompok Lain Buah kebundaran kebulatan Kekerasan

Jangkasorong

Mm blok 1 2 3 x rata-rata

Salak 1Salak 2Salak 3

0,6250,6810,724

0,6410,7630,734

0,6660,8

0,735

16,3118,4220,52

24,2125,7823,68

24,2124,7324,21

21,5722,9722,80

Apel 1Apel 2Apel 3

0,790,950,93

0,8060,8050,833

0,870,820.86

23,6825

25,79

2526,3225,79

26,3225,8426,32

2525,7225,97

Jambu 1Jambu 2Jambu 3

0,8390,8620,828

0,890,9540,87

0,8920,8570,871

16,849,4710,52

18,949,738,68

20,5210,5211,05

18,19,9

10,08Salak 1Salak 2Salak 3

0,2060,2850,409

0,8270,8150,927

0,4390,5440,661

12,10518,4218,42

24,73623,1525,78

23,68422,6322,63

20,17521,422,27

Apel 1Apel 2Apel 3

0,7860,8420,754

2,993,0062,91

0,770,840,8

25,2626,3225,79

24,7425,2620,53

26,3226,3226,32

25,4425,9624,21

Jambu 1Jambu 2Jambu 3

0,960,940,949

0,720,670,69

0,931,60,95

11,8419,7326,315

14,2112,4725,52

14,4710,5225,52

15,50614,2425,79

B; Pembahasan

Karakteristik dari suatu bahan hasil pertanian sangat penting untuk klasifikasi

standar bentuk dan ukuran.Oleh karena itu dibuatlah suatu standar yang telah

disepakati bersama untuk mempermudah penanganan dan pengolahan produk

tersebut. Ada beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk menjelaskan bentuk

dan ukuran bahan hasil pertanian, yaitu: bentuk acuan, kebundaran, kebulatan,

dimensi sumbu bahan, serta kemiripan bahan hasil pertanian terhadap benda

geometri tertentu.

Ilmu untuk mengklasifikasikan bahan hasil pertanian sangat penting bagi

calon/sarjana teknik pertanian, karena itu sangat berperan aktif dalam peningkatan

mutu dan kualitas bahan hasil pertanian yang akan di olah pada proses berikutnya.

Karakteristik fisik hasil pertanian akan mempengaruhi bentuk dan ukuran berat

atau volume. Bentuk dan ukuran sangat penting dalam perhitungan energi untuk

pendinginan dan pengeringan, rancangan pengecilan ukuran, masalah distribusi

dan penyimpanan bahan, seperti elektrostatistik, pantulan cahaya dalam evaluasi

warna, dan dalam pengembangan alat grading dan sortasi.

Selain itu 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, analisa prilaku produk dan

cara penanganannya, mengembangkan produk-produk baru dari tanaman dan

hewan dan mengevaluasi serta mengawetkan mutu produk akhir. Karakteristik

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

berat, porositas, densitas dan kadar air. Bentuk dan ukuran produk pertanian ini

merupakan hal yang penting diantaranya :

a; Proses penanganan bahan pangan (misalnya pada proses pengepakan,

pengangkutan, dan penyimpanan).

b; Pada proses pengolahan bahan pangan(penyeragaman bentuk dan

ukurangunamemberi kenampakan yang lebih baik,

mempermudahpengepakan, penyimpanan ataupun pengangkutannya).

c; Kualitas dan penerimaan konsumen.

Beberapa kriteria yang termasuk bentuk adalah: oval, simetri dan

melengkung.Sedangkan yang termasuk ke dalam ukuran adalah :

1; 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).

2; 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.

3; 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).

4; 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 simpons rule.

5; Panjang, lebar, diameter

Panjang, lebar dan diameter suatu bahan dapat di ukur dengan menggunakan

berbagai alat pengukur seperti penggaris, micrometer, dan vernier caliper.

Pada praktikum acara 1 bentuk dan ukuran produk pertanian yang digunakan

adalah produk holtikultura berupa buah-buahan, dan kelompok kami mengamati

bentuk dan ukuran pada mangga. Pertama-tama menggambar mangga di kertas

milimeter blok. Kemudian melakukan pengukuran, niai-nilai yang diukur

diantaranya:

a = sumbu terpanjang

b = sumbu intermediate

c = sumbu terpendek

Ap = luas permukaan proyeksi terbesar mangga dalam posisi bebas

Ac = luas permukaan lingkaran terkecil yang membatasi

di = diameter lingkaran terbesar dalam objek

dc = diameter lingkaran terkecil yang membatasi objek.

Setelah mendapatkan data diatas, kemudian mencari nilai kebundaran

(roundness), kebulatan (sphericity), dan kekerasan pada mangga dengan rumus

yang ada.

1; Kebundaran

Kebundaran (roundness) adalah ukuran ketajaman sudut-sudut dari suatu benda

padat. Nilai kebundaran suatu benda berkisar dari 0 - 1, apabila nilai mendekati

1 maka bentuk bahan tersebut mendekati bundar.

Rumus kebundaran :

ApAc

Kebundaran =

Dari hasil pengukuran pada mangga saat praktikum diperoleh:

Kebundaran yang diperoleh pada mangga yaitu 0,67. Hasil ini menunjukan

bahwa pada buah mangga kebundarannya tidak terlalu tinggi, karena suatu

bahan dikatakan mendekati bundar jika nilai kebundarannya mendekati angka

1.

2; Kebulatan (sphericity)

Kebulatan merupakan perbandingan antara diameter bola padatiga posisi

sumbu :a, b dan c. Nilai kebulatan suatu bahan berkisar 0 – 1, untuk nilai 1

berarti bahan mendekatibentuk bola (bulat).

Rumus mencari kebulatan :

a; Dengan jangka sorong

a×b×c ¿1/3

¿¿

kebulatan=¿

b; Dengan mm blok

kebulatan=didc

Dari hasil pengukuran pada mangga saat praktikum diperoleh data sebagai

berikut:

Kebulatan yang diperoleh pada mangga dengan jangka sorong yaitu 0,694

sedangkan dengan mm blok 0,691. Hasil ini menunjukan bahwa pada buah

mangga mendekati bulat dengan perhitungan menggunakan jangka sorong

yaitu 0,71. Perbedaan perhitungan ini terjadi mungkin karena perbedaan dalam

menentukan bagian terbesar dan terkecil dari objek.

3; Kekerasan

Kekerasan (hardness) merupakan salah satu sifat fisik yang termasuk dalam

atribut tekstur yang penting dalam penilaian bahan makanan. Tekstur

merupakan sifat bahan yang dapat dideteksi melalui mata, kulit, dan sensor

dalam mulut yang dikelompokkan dalam parameter tekstur menjadi kekerasan,

kohesivitas, viskositas, elastisitas, dan adhesivitas. Dalam bahan makanan,

tingkat kekerasan ditentukan sebagai gaya yang diperlukan untuk menekan

bahan dengan gigi pengunyah untuk menghasilkan perubahan bentuk. Tingkat

kekerasan pada buah berbeda-beda berdasarkan tingkat kemasakan buah

tersebut. Beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat kekerasan buah adalah

adalah suhu, tempat penyimpanan, respirasi dan transpirasi. Perubahan fisik

dan kimia yang terjadi pada proses pematangan buah dan sayuran meliputi

turgor sel, karbohidrat, gula sederhana, protein, pigmen, dan senyawa lainnya

seperti turunan fenol dan asam organik.Pada buah mangga, kemasakan buah

tertinggi berada pada bagian pangkal buah, disusul pada bagian tengah dan

ujung buah.

Pada praktikum, nilai kekerasan diperoleh dengan menusukan alat pengukur

kekerasan (FruitsHardness Tester) ke dalam mangga dengan melakukan 3 kali

pengukuran, kemudian di cari nilai rata-ratanya. Sehingga diperoleh hasil

sebagai berikut :

Pengukuran 1 = 0,45 kg/mm2

Pengukuran 2 = 0,5 kg/mm2

Pengukuran 3 = 0,45 kg/mm2

Kekerasan = 1+2+3

3

= 0,45+0,5+0,45

3

= 0,467 kg/mm2

Berdasarkan praktikum kali ini kekerasan yang diperoleh pada mangga yaitu

0,467 kg/mm2.

Dalam praktikum Sifat Fisik Hasil Pertanian untuk pengukuran bentuk dan

ukuran produk pertanian kali ini terdapat beberapa kendala yang terdapat yaitu

sebagai berikut :

1; Ketersediaan alat yang minim

Keterbatasan alat mengakibatkan waktu berjalannya praktikum menjadi tidak

efektif dan efisien.

2; Kesulitan dalam menentukan bagian Ap dan Ac.

Ap merupakan luas proyeksi terbesar dari bahan dalam posisi bebas.

Sedangkan Ac merupakan luas permukaan lingkaran terkecil yang membatasi.

Dalam penentuan bagian mana yang merupakan Ap dan bagian mana

merupakan Ac merupakan hal yang sedikit sulit. Penentuan ini hanya

dilakukan berdasarkan perkiraan menggunakan paca indera sehingga hasilnya

bersifat subjektif. Kekeliruan dalam menentuan bagian Ap dan Ac dapat

mengakibatkan berbedaan nilai kebundaraan (roundness) antara pengukuran

dengan jangka sorong dan millimeter block.

3; Kesulitan dalam menentukan nilai Ap dan Ac dalam millimeter block

Kesalahan dalam perhitungan nilai Ap dan Ac dalam millimeter block dapat

menyebabkan kesalahan dalam penentuan kebundaran (roundness). Maka

dalam perhitungan Ap dan Ac harus benar-benar teliti agar tidak terjadi

kesalahan.

V; KESIMPULAN DAN SARAN

A; Kesimpulan

1; Beberapa komponen karakteristik fisik komoditas pertanian antara lain

bentuk, ukuran, volume, luas permukaan, densitas, porositas, warna, dan

kenampakan.

2; Pengklasifikasian bahan hasil pertanian sangat penting karena hal tersebut

sangat berperan aktif dalam peningkatan mutu dan kualitas bahan hasil

pertanian yang akan di olah pada proses berikutnya.

3; Kebundaran (roundness) adalah ukuran ketajaman sudut-sudut dari suatu

benda padat.Kebundaran yang diperoleh pada mangga yaitu 0,67.

4; Kebulatan merupakan perbandingan antara diameter bola padatiga posisi

sumbu. Kebulatan yang diperoleh pada mangga dengan jangka sorong yaitu

0,694 sedangkan dengan mm blok 0,691.

5; Kekerasan (hardness) merupakan salah satu sifat fisik yang termasuk dalam

atribut tekstur yang penting dalam penilaian bahan makanan. Berdasarkan

praktikum kali ini kekerasan yang diperoleh pada mangga yaitu 0,467

kg/mm2.

B; Saran

Praktikum sudah berjalan dengan baik tetapi kedepanya praktikum bisa lebih

di kondusifkan lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Abbas, Akmadi. 2007. Karakteristik Fisik Wortel (Daucus carrota L.) TehadapPenanganan Pasca Panen dan Penerapan Quality Control(Online)Error! Hyperlink reference not valid.. Diakses tanggal13 desember 2013.

Alekawa. 2009. KarakteristikFisik Bahan Hasil Pertanian (Bentuk dan ukuran) (Online)Error! Hyperlink reference not valid.. Diakses tanggal 13 desember 2013.

Rianrtranda. 2012. Sifat Fisik Hasil Pertanian(Online)Error! Hyperlink referencenot valid.. Diakses tanggal 13 desember 2013.