Analisis Fisik Lainnya - tetiestiasih.lecture.ub.ac.idtetiestiasih.lecture.ub.ac.id/files/2018/04/Analisis-Fisik-yang... · Analisis Parameter Fisik •Viskositas •Densitas •Tekstur

Analisis Fisik Lainnya

Teti Estiasih

PS ITP FTP UB

Analisis Parameter Fisik

• Viskositas

• Densitas

• Tekstur

1. Viskositas

Viskositas adalah resistensi zat cair untukmengalir

The most commonly used viscosity measurement devices are:

1. Capillary flow viscometers,

2. Orifice type viscometers,

3. Falling ball viscometers,

4. Rotational viscometers.

Capillary Flow Viscometer

• Capillary flow viscometers are generally in the form of a U-tube.

• These types of viscometers are very simple, inexpensive, and suitable for low-viscosity fluids.

• The time for a standard volume of fluid to pass through a known length of capillary tubing is measured.

• The flow rate of material due to a known pressure gradient is determined.

• The driving pressure is usually generated by the force of gravity acting on a column of the liquid although it can be generated by the application of compressed air or by mechanical means.

• Gravity-operated glass capillaries are suitable only for Newtonian fluids having viscosities in the range of 0.4 to 20,000 mPa·s

Cari

Viskositas

Air

Orifice Type Viscometer

• In orifice type viscometers, the time for a standard volume of fluid to flow through an orifice is measured.

• Satuan detik

Falling Ball Viscometer

• These types of viscometers involve a vertical tube where a ball is allowed to fall under the influence of gravity.

• It operates on the principle of measuring the time for a ball to fall through a liquid under the influence of gravity.

Rotational Viscometer

• Rotational viscometers have become a standard in virtually all industries.

• They measure viscosity by sensing the torque required to rotate a spindle at constant speed while immersed in fluid.

• The torque is proportional to the viscous drag on the spindle; thus the sample viscosity.

• Torque is a measure of how much a force acting on an object causes that object to rotate

• Satuan centipoise (cP)

• 1 cP – 1 mPa.s

2. Densitas

• Merupakan massa per volume

• Penting pada proses separasi, sedimentasi, sentrifugasi

• Juga penting pada proses transpor partikulatatau tepung dengan metode pneumatic transport

• Diukur dengan mengukur massa dan volume

• Pengukuran volume padatan dilakukandengan metode displacement

Pengukuran Volume

Densitas Cairan atau Tepung

• Menggunakan piknometer

1. Lihat berapa volume dari piknometernya. biasanya ada yang bervolume 25 ml dan 50 ml.

2. Timbang piknometer dalam keadaan kosong.

3. Masukkan fluida/tepung yang akan diukur massa jenisnya ke dalampiknomeer tersebut.

4. Kalau sudah pas volumenya, piknometernya ditutup.

5. Timbang massa piknometer yang berisi fluida tersebut.

6. Hitung massa fluida/tepung yang dimasukkan dengan caramengurangkan massa pikno berisi fluida/tepung dengan massa piknokosong.

7. Setelah dapat data massa dan volume fluidanya, tinggal menentukannilai rho/masssa jenis (p) fluida = m/v

Jenis-jenis Densitas

True density

• Densitas dari suatu bahan murni atau bahan campuran yang dihitung dari densitas masing-masing bahan dengan mempertimbangkan massa dan volume

Material density

• Densitas yang diukur setelah bahan dipecah menjadi bagian kecil sehingga tidak terdapat pori-pori di dalamnya.

Particle density

• Densitas dari partikel yang mencakup semua volume dari pori-pori tertutup, tetapi tidak termasuk pori-pori terbuka. Pada pengukuran ini, bahan tidak diubah seperti halnya pada pengukuran material density.

Apparent density

• Densitas yang mengukur volume termasuk semua pori-pori.

Bulk density

• Densitas dari bahan dalam bentuk curah. Bulk density bergantung pada geometri, ukuran, bentuk, dan sifat permukaan masing-masing individu partikel.

3. Tekstur

• Texture testing is a well-established technique for evaluating the mechanical and physical properties of raw ingredients, food structure, and designs, and for pre- and post-quality control checks.

• Texture testing has applications across a wide range of food types, including baked goods, cereals, confectionaries, snacks, dairy, fruit, vegetables, gelatins, meat, poultry, fish, pasta and even pet food.

• In food texture testing, standard tests such as compression, tension and flexure are used to measure hardness, crispiness, crunchiness, softness, springiness, tackiness, and other properties of food.

Hubungan antara Parameter Tekstur dengan Istilah Populer

Understanding Stress and Strain

• Stress: the intensity of force components (pressure or mechanical action) acting on a body, expressed as force (F) per unit area (A) of food material (consider pressure or mechanical action as stress)

• Strain: change in size or shape of a body in response to the applied stress, non-dimensional parameter. Reported as a ratio or percentage of the change to the original size or shape.

Type of stress

• Compressive (directed toward the material)

• Tensile (directed away from the material)

• Shearing (directed tangentially to the material)

Compression Tensile

Shear

Analisis Tekstur

Alat Pengukur tekstur dan kurvanyaInstron Universal

Testing Machine

Texture Analyzer (Stable micro systems)


Needle: pengukuran firmness (buah, cake, keju, dll)


SPHERICAL: pengukuran freshness (cake, cheese)


CONICAL: pengukuran spreadability (butter, margarine)


CYLINDER: index of hardness, firmness or yieldpoint (gels, pectins, yoghurts, margarine)

Analisis Profil Tekstur (TPA, Texture Profile Analysis)

• Simulasi pada saat proses pengunyahan

• Dengan memberikan gaya tekan (compression) terhadap produk sebanyakdua kali.

• Dapat diukur:

1. Kekerasan (hardness)

2. Elastisitas (elasticity)

3. Kerapuhan (fracturability atau brittleness)

4. Cohesiveness

5. Daya kunyah (chewiness)

6. Kelengketan (gumminess/stickiness)

• Known as the “two bite test”

• Provides textural parameters which correlate well withsensory evaluation parameters

TPA (TEXTURE PROFILE ANALYSIS)

FO

RC

E

TIME

FIRST BITE

Texture Profile Analysis

Parameter reologi Cara menentukan

Kekerasan Hardness Ditentukan dari maksimum gaya (nilai puncak) pada tekanan/ kompresi pertama.

Kerapuhan (fracturability/ brittleness)

Ditentukan dari puncak yang pertama kali terbaca pada tekanan yang pertama.

Elastisitas (springiness) Untuk menentukan seberapa besar produk dapat kembali ke kondisi semula setelah diberikan tekanan pertama. Ditentukan dari jarak yang ditempuh oleh produk pada tekanan kedua sehingga tercapai nilai gaya maksimumnya (L2) dibandingkan dengan jarak yang ditempuh oleh produk pada tekanan pertama sehingga tercapai nilai gaya maksimumnya (L1) atau L2/L1

Daya kohesif (cohesiveness)

Dihitung dari luasan di bawah kurva pada tekanan kedua (A2) dibagi dengan luasan di bawah kurva pada tekanan pertama (A1) atau A2/A1.

Kelengketan (gumminess/stickiness)

Hanya dapat diamati pada produk semi-padat. Dihitung dari nilai kekerasan dikalikan dengan daya kohesif atau A2/A1*kekerasan

Daya kunyah (chewiness) Hanya dapat diamati pada produk yang padat. Dihitung dari hasil perkalian nilai kelengketan dengan elastisitas, atau L2/L1*kelengketan

Forc

e

Time

o


Movement of the PROBE

DOWN

‘COMPRESSION’

Forc

e

Time

o



DOWN

‘COMPRESSION’

Forc

e

Time

o



UP

‘Decompression’

DOWN

Forc

e

Time

o



UP

Forc

e

Time

o



Forc

e

Time

o


Analysis of the data

Fracturability

Forc

e

Time

o



Fracturability Definitionseberapa kuat suatu produk menahan gaya tekan. Nilai ditentukan dari nilai F puncak yang pertama

NB - Not always present

Forc

e

Time

o



Hardness 1

Hardness 2

Forc

e

Time

o



Hardness

Hardness 2

Definitiondaya tahan untuk pecah/patah akibat gaya tekan yang diberikan (hanya ada 1 peak).Dikenal juga sbg “firmness”.

Forc

e

Time

o



A B

Area 1

Area 2

Forc

e

Time

o



A B

Cohesiveness

Dihitung dari luasan di bawah kurva pada tekanan kedua (A2) dibagi dengan luasan di bawah kurva pada tekanan pertama (A1)

Forc

e

Time

o



A B

CohesivenessArea B

Area A

Forc

e

Time

o



A B

CohesivenessArea B

Area A

Gumminess = Hardness * Cohesiveness

Forc

e

Time

o



Springiness

Forc

e

Time

o



Springiness

Definition

The height that the food

recovers during the time that

elapses between the end of the

first cycle and the start of the

second cycle.

Forc

e

Time

o



Springiness

Chewiness = Gumminess * Spr inginess

Forc

e

Time

o



Work of Adhesion

Adhesivness

Forc

e

Time

o



Definition

The negative area for

the first compression cycle -

representing the work needed

to overcome the attractive

forces between the surfaces of

the probe and the food.

Work of Adhesion

Forc

e

Time

o



DefinitionThe maximum negative force

of the first compression cycle

Adhesivness

Daya Patah (Tensile Strength)

• Tension methods pull or stretch the test sample, to measure the elasticity and the ultimate strength of the product.

• Tensile strength = menarik

• Compresive strength = mendorong

• Products such a stick chewing gum, restructured meats and cheeses, can be successfully tested for their elasticity with tensile testing by pulling apart.

• Satuan N

Kekerasan Tekstur dengan Penetrometer

• Mengukur gaya yang dibutuhkan untukmenekan suatu produk panganmenggunakan probe

• Menunjukkan kekerasan produk

• Satuan N/m

• Semakin besar gaya yang dibutuhkanmaka produk semakin keras

Latihan Soal

1. Jelaskan perbandingan sampel berikut berdasarkan data pada tabel

2. Berapa nilai (a) Gumminess, (b) Springiness, dan (c) Chewiness?

3. Interpretasikan perbandingan antar sampel berdasarkan data padaNo. 2

4. Jika F1 = 40 N, F2 = 30 N, A1 = 42, A2 = 28, E = 25 mm, F = 40 mm,

maka hitunglah

a. Kekerasan (hardness)

b. Daya kohesi (cohesiveness)

c. Gumminess

d. Springiness

e. Springiness index

f. Chewiness

F

5. Alat viskometer tipe apa yang sesuai untuk mengukur viskositasproduk/bahan berikut, jelaskan alasannya:

a. Saos tomatb. Sambal bajakc. Susud. Mayonaise

6. Pengukuran viskositas minyak jelantah dilakukan menggunakanCapillary Flow Viscometer. Waktu yang dibutuhkan air sebagaistandar untuk mengalir adalah 4 detik, sedankan sampel minyakmembutuhkan waktu 20 detik. Berapa viskositas dari minyak jelantahtersebut?

7. Berapa viskositas

Documents

Analisis Fisik Lainnya - tetiestiasih.lecture.ub.ac.idtetiestiasih.lecture.ub.ac.id/files/2018/04/Analisis-Fisik-yang... · Analisis Parameter Fisik •Viskositas •Densitas •Tekstur