SIFAT FISIK PANGAN DAN
HASIL PERTANIAN
Oleh :
FRIDA MASLIKHAH (101710101064)
KELAS B
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
TAHUN 2012
BAB
1. PENDAHULUAN
1.1 Arti Penting Sifat Fisik Hasil
Pertanian
Dalam penanganan
hasil pertanian diperlukan pengetahuan tentang sifat fisik hasil pertanian
karena :
·
perancangan
alat dan bangunan
·
penanganan
hasil pertanian dan penyimpanan
·
Evaluasi
effisiensi mesin/ proses
·
standardisasi
mutu
1.2 Klasifikasi Sifat Fisik Hasil
Pertanian
Klasifikasi ini
bertujuan untuk mempermudah dalam pengolahan bahan hasil pertanian. Dengan
pengolahan yang benar akan menjaga bahan hasil pertanian agar tidak mudah rusak
baik saat proses maupun saat penyimpanan.
a.Karakteristik Fisik
Karakteristik
fisik hasil pertanian meliputi:
·
Bentuk
dan ukuran menentukan distribusi bahan pada pembebanan, dan
akan berperan dalam pengembangan mesin sortasi dan grading.
·
Kerapatan
dan berat jenis dalam penghitungan difusitas termal dalam
transfer panas.
·
Kenampakan
dan warna berperan dalam sortasi.
b. Sifat Mekanik
Sifat
mekanik meliputi :
·
Kekuatan
tekan dan ketahanan geser perlu diperhatikan dalam
pengecilan ukuran.
·
Kekerasan
penting dalam pengecilan ukuran dan karakterisasi penggilingan.
·
Sifat
rheologi (perubahan bentuk dan aliran bahan), misalnya
viskositas dan konsistensi penting dalam perancangan alat dan penanganan bahan.
c. Sifat Termik
Sifat
termik meliputi :
·
Panas
spesifik, difusitas termal, konduktivitas termal
berperan dalam pendinginan, pembekuan.
·
Pemanasan
dan pengeringan, dan penting dalam perancangan alat dan
prediksi proses.
Jumlah
panas dinotasikan
sebagai Q :
Keterangan :
= banyaknya kalor
(jumlah panas) dalam joule
= massa benda dalam kg
= kalor jenis
dalam joule/kg °C
=besarnya perubahan suhu dalam °C.
d. Sifat Listrik
Sifat
listrik meliputi :
·
Konduktan
dan kapasitans diperlukan dalam alat untuk penentuan
kadar air biji-bijian.
·
Kapasitans
dan resistensi diperlukan dalam penentuan kerusakan
jaringan.
·
Pemanasan
dielektrik berperan dalam inaktivasi enzim dan pengeringan.
e. Sifat Optik
·
Transmittan
dan reflektan sinar berperan dalam sortasi dan grading,
penentuan kematangan, warna dan karakteristik sayur dan buah.
1.3 Struktur Bahan Hasil Pertanian
a.Jaringan
Proteksi
Jaringan
proteksi :
melindungi dari kerusakan mekanis, serangan insekta dan mikrobia, mengendalikan
transpirasi dan aerasi.
b.Jaringan
Konduksi
Jaringan
konduksi (floem
dan xylem)
: membentuk bahan berserat dan berperanan
dalam keuletan bahan.
c.Jaringan
Dasar
Jaringan
dasar (parenkim,
kolenkim, dan sklerenkim)
·
Parenkim
: tempat menyimpan air dan cadangan makanan
·
Sklerenkim
dan kolenkim : memberi kekuatan dan merupakan penyangga.
d.Dinding Sel
Dinding sel
tersusun atas matriks amorphous (menyerap
air sehingga
dapat mengembang).
e.Isi
Sel (Protoplasma)
Sitoplasma sifat
: rheologi, pengembangan dan pengkerutan,
dan kekuatan peregangan.
Vakuola :
mempertahankan tekanan turgor dinding sel dan keadaan statis.
BAB
2. BENTUK DAN UKURAN
2.1
Arti Penting Bentuk dan Ukuran
Pada keadaan dimana bentuk dan ukuran berpengaruh
pada proses, suatu hubungan dapat digambarkan dengan persamaan berdimensi dua :
I = f (b,u)
ket
: I = indeks yang dipengaruhi oleh bentuk (b) dan ukuran (u).
Namun pada
kenyataanya bahan hasil pertanian tidak berdimensi dua namun berdimensi tiga
(memiliki volume) sehingga faktor lain seperti orientasi (o),
indeks packing (p) dan keteguhan (k) juga berpengaruh juga dan fungsinya menjadi :
I = f (b,u,o,p,k)
2.2
Analisis Ukuran
2.2.1
Dengan Metode Analisis Gambar
Dilakukan dengan
menggambar bentuk bahan hasil pertanian yang terlihat pada sumbu x-y yang
saling tegak lurus, namun gambar yang terlihat hanya akan nampak 2 dimensi
saja. Agar nampak 3 dimensi dipakai sumbu z yang saling tegak lurus dengan
sumbu x dan sumbu y pula. Untuk mengukur gambar harus diputar 90o.
2.2.2
Dengan Metode Diameter
Pada contoh tersebut dilakukan penggambaran untuk mendekati bentuk bahan yang tidak menentu tersebut yakni dengan gambar lingkaran, lalu ditarik diameter dari ujung satu ke ujung lainnya. Setelah itu baru bisa dihitung ukuran bahan. Untuk bagian lingkaran yang masih tidak tertutup bahan diabaikan karena dianggap sangat kecil nilainya.
2.2.2
Dengan Metode Diameter Geometris
Metode ini
paling banyak digunakan. Dilakukan dengan memakai diameter lingkaran geometri.
dll.
2.3
Roundness (Tingkat Kebulatan)
Roundness adalah suatu ukuran keruncingan sudut
suatu bahan padat. Pada roundness ukuran bahan diasumsikan mendekati bulat. Ada
beberapa cara untuk menggambarkan roundness dan yang paling sering digunakan adalah :
(a) Roundness =
Ap/Ac (b)
Roundness = sigma r/NR
Ap
= luas proyeksi terbesar objek pada posisi diam
Ac
= luas lingkaran luar terbesar
sigma r
= jari-jari tiap lekukan dalam sebagaimana pada gambar
R
= jari-jari lingkaran dalam terbesar
N
= jumlah lekukan
(c)
Roundness ration = r/R
keterangan :
r = jari – jari lekukan paling runcing
2.4
Sphericity
Sphericity : rasio
luas permukaan sebuah bola yang memiliki volume yang sama sebagai objek dengan
luas permukaan yang sebenarnya dari objek.
Sphericity =
de/dc
de = diameter lingkaran dalam terbesar
dc =
diameter lingkaran luar terkecil
Jika volume obyek kita anggap sama dengan
volume ellips yang mempunyai tiga sumbu yang saling berpotongan a, b, dan c
dimana a adalah sumbu terpanjang, maka sphericity dapat
dinyatakan sebagai :
a
= sumbu terpanjang
b = sumbu terpanjang
tegak lurus
c = sumbu terpanjang
tegak lurus a dan b
Definisi lain untuk
sphericity :
Dp = setara diameter atau diameter nominal
partikel (m)
Sp = luas permukaan dari satu partikel (m2)
Vp = volume satu partikel (m3)
Ve = volume elipsoid triaksial dengan diameter setara (m3)
Vc =volume ruang yang terbatas (m3)
2.5
Pengukuran Dimensi Bahan Berukuran Kecil
Untuk bahan berukuran
kecil seperti biji-bijian penggambaran bentuk dilakukan dengan mengukur dimensi
sumbu-sumbunya. Cara pengukurannya dapat dilakukan dengan
·
Memproyeksikan
setiap
sample pada pembesar fotografi (misalnya OHP).
·
shadowgraph
karena alat ini dilengkapi dengan dua micrometer sehingga dengan instrument ini
dapat dilakukan pengukuran sumbu obyek secara lebih cepat dan akurat.
·
Caliper dapat mengukur sumbu objek secara cepat dan cukup akurat.
BAB 3. VOLUME, KERAPATAN, POROSITAS DAN OVERRUN
3.1 Volume
Volume bahan pangan dan hasil pertanian
dapat dihitung dengan menggunakan tiga
metode yakni : metode liquid displacement, gas diplacement, dan solid diplacement.
3.1.1
Liquid
Displacement
Vs=((Wpl-Wp)-(Wpls-Wps))/ρl
Keterangan
:
Vs = volume solid dari sampel
Wpl = berat piknometer + berat liquid
Wp = berat piknometer kosong
Wpls = berat piknometer + berat liquid + berat
solid sampel
Wps = berat piknometer + berat solid sampel.
3.1.2 Gas
Diplacement
m =
m1 + m2
keterangan :
m = massa
m1 = massa dalam chamber 1
m2 = massa dalam chamber 2
P1V1 =
P2V1 + P2Va2
keterangan :
P1 =
tekanan awal (Pa)
V1 =
Volume chamber dalam 1 (m3)
P2 = Tekanan ke-2
Va2 = Volume Wadah – volume bahan solid
Va2 = V2 –
Vs =
V1 . (p1-p2)/p2
Vs
= V2 – V1 . (p1-p2)/p2
P1
. V1 = nRT1
Keterangan :
n = mol dari gas
(kg mol)
R = konstanta
gas (8314,34 J/kg mol 0K)
T1= suhu absolut
(oK)
3.1.3
Solid
Diplacement
Wseed = Wtotal – Wsampel -
Wcontainer
Vseed
= Wseeds/ρseed Vsampel = Vcontainer - Vseed
3.2 Kerapatan
Kerapatan
dibutuhkan dalam proses pemisahan (sentrifugasi dan sedimentasi), dalam pneumatic, hidrolik transportasi serbuk, partikulat dan untuk menentukan daya yang
diperlukan untuk memompa.
·
Kerapatan material : densitas bahan diukur ketika material ini telah
dipecah menjadi potongan kecil cukup untuk memastikan bahwa tidak ada pori-pori
tidak tertutup.
·
Kerapatan partikel : densitas dari partikel yang strukturnya belum
termodifikasi. Ini termasuk volume dari semua pori-pori yang tertutup tetapi
tidak yang secara eksternal terhubung. Hal ini dapat dihitung dengan membagi
berat sampel dengan volume partikel ditentukan oleh piknometer gas.
·
Kerapatan nampak : densitas zat termasuk semua pori-pori dalam materi
(pori-pori internal).
·
Bulk density :
densitas bahan ketika dikemas atau ditumpuk dalam jumlah besar. Kepadatan
Massal dari padatan partikulat diukur dengan memungkinkan sampel untuk dituang
ke dalam wadah dari dimensi diketahui.
b.
Pengukuran
berat jenis
Kerapatan Botol
BJ
cairan =
w3 - w1 / w2 - w1
Ket :
W1 = berat botol kosong
W2 = berat botol penuh berisi air
W3 = berat botol penuh cairan yang akan
ditentukan berat jenisnya
W4 = berat botol berisi bahan padat yang
akan diukur
Berdasarkan hukum Archimedes “suatu benda memindahkan cairan seberat
benda tersebut”.
Alat dicelupkan ke dalam cairan maka berat jenis cairan akan terbaca pada
batang hydrometer.
Untuk menghitung voume cairan yang dipindahkan : Ax + V
A =
luas area (m2)
d.
Gas
dan Uap
ρVm
= R T
Ket : ρ = tekanan
(N/m2)
Vm = volume molar (m3/kmol)
R = konstanta gas (8,314 kJ/kmol.K)
T = suhu
oK
Pada tekanan
rendah, uap mempunyai volume spesifik sangat besar, sehingga proses
penghilangan uap air pada tekanan rendah seperti penguapan vakum dan
pengeringan beku perlu pompa vakum yang cukup besar.
3.3
Porositas
Porosity
: fraksi
volume udara atau fraksi kekosongan dalam sampel dan dinyatakan sebagai:
Penghitungan
porosity diperlukan untuk pemodelan dan desain panas yang berbeda dan proses
perpindahan massa seperti pengeringan, baking, menggoreng, pemanasan, pendinginan
ekstrusi, dan merupakan parameter penting dalam memprediksi sifat difusi
selular makanan.
εtotal = εbulk
+ εapp εapp =
εeP + εoP + εBP εtotal =
εbulk + εcP + εop + εBP
keterangan
:
εapp
= porositas apperent
ρapp = densitas apperent
ρbulk =
densitas
bulk
εbulk = porositas bulk
ρs =
densitas
solid bahan
Vs =
Volume solid bahan
V bulk =
Volume bulk
Vapp = Volume
apperent
εcP =
porositas pori-pori terutup
εoP =
porositas
pori-pori terbuka
εBP = porositas pori-pori
tersembunyi
3.4
Kerapatan Produk Teraerasi (aerated
product) = Overrun
Suatu produk yang dalam proses pembuatannya ada
penggabungan udara akan menyebabkan
penurunan kerapatan produk. Contoh aerated
product adalah adonan kue dan es krim.
Pada prakteknya, overrun lebih mudah ditentukan pada
wadah dengan volume tertentu dan menimbang cairan semula dan berat akhir busa,
sehingga :
BAB
4. RHEOLOGI BAHAN PADAT DAN TEKSTUR
4.1
Konsep Dasar Rheologi
Contoh
rheologi bahan hasil pertanian : elastisitas, viskositas dan
viskoelastisitas
4.2
Stress dan Strain
Benda yang dikenai gaya
akan mengalami tegangan (stress). Stress akan menghasilkan suatu deformasi
(perubahan bentuk) atau strain.
Stress = Gaya/Area
atau σ= F/A
Strain =
Perpanjangan/(Panjang semula) atau ε= (∆ L)/L
4.3
Perilaku Elastis
Benda padat ideal
(Hookin) merupakan benda tidak berstruktur (tidak mempunyai atom) dan isotropik
(sifatnya sama ke semua arah) sehingga akan menghasilkan sifat yang elastis.
Bahan elastis dikenai
berbagai gaya akan menghasilkan perpanjangan seperti tampak pada gambar dibawah ini :
Gambar Hubungan
stress-strain (a) dan beban-beban perpanjangan (b)
OA = ada hubungan linear antara stress dan strain,
bahan cepat kembali ke panjang semula bila beban dilepas
A = batas
elastis bahan
OB = adanya sedikit penambahan gaya menghasilkan
perpanjangan yang besar, bahan menjadi plastis, transisi ditandai oleh Yield Point. Pada keadaan ini terjadi
deformasi permanen, meskipun tegangan (gaya) dihilangkan.
BC = bila
gaya terus dinaikkan maka perpanjangan akan naik dengan cepat
C =
mulai putus/pecah, gaya untuk memecah sebesar gaya per unit area di titik C
Dengan cara tersebut dapat
diketahui seberapa besar gaya yang diperlukan untuk merusak bahan. Pada posisi
yield point, bahan belum rusak, tetapi struktur makro berubah (misalnya
pemampatan pori). Pada saat pecah maka struktur selnya rusak.
1
= keras-kuat
2
= keras-lemah
4
= lunak-lemah
β = breaking kress
4.3.1
Modulus Young (E) = modulus elastisitas
Modulus Young
menyatakan kekerasan atau kekuatan bahan.
E
= stress/strain Stress
= E x strain
Bila pada gaya yang sama mempunyai nilai modulus yang lebih besar, berarti deformasi
bahan yang terjadi lebih sedikit sehingga bahan lebih keras.
Tabel Modulus Young beberapa bahan hasil pertanian
Bahan
|
Modulus
Young
|
Wortel
|
(2-4) x 10-7
|
Apel
|
(0,6-1,4) x 10-7
|
Pisang
|
(0,08-0,3) x 10-7
|
4.3.2
Modulus Geser (G) = modulus rigiditas
G
=
/ tan α
Bila
sudutnya kecil maka α = tan α, dimana α =
sudut dalam radian, sehingga :
G =
/
α
Model modulus
geser
Bila bahan berupa bahan isotropis maka nilai modulus
geser dan modulus Young diperlukan untuk menggambarkan perilakunya, tapi untuk
meyakinkan maka dua konstanta lain yang dihitung adalah rasio Poisson dan
modulus kamba.
4.3.3
Rasio Poisson
Bila bahan ditekan volumenya tidak berubah maka
p
= 0,5. Bila bahan ditekan diameternya tetap (karena strukturnya hanya udara)
maka
p =
0.
4.3.4
Modulus Kamba (K)
Modulus kamba adalah
rasio antara hidrostatik dengan strain volumetrik.
4.4
Perilaku Viskositas
Benda viskoelastis adalah benda yang menunjukkan
sifat elastis dan viskus bersam-sama.
Gambar Kurva deformasi untuk bahan
elastis (a) dan bahan viskoelastis (b)
Bahan viskoelastis mempunyai sifat yang sangat
kompleks. Untuk menganalisanya yaitu dengan hubungan deformasi-waktu, relaksasi
tegangan dan efek wiessenberg. Contoh dari bahan viskoelastis adalah adonan,
keju, produk-produk gel, dll.
4.4.1
Hubungan Deformasi-Waktu
Bahan viskoelastis bila dikenai tegangan geser
dengan besar yang tetap maka strain akan berubah dengan waktu, kemudian bila
tegangan geser dihilangkan maka strain akan berubah seperti pada gambar berikut :
Gambar Hubungan deformasi-waktu
untuk bahan viskoelastis
Pada saat beban mulai dikenakan akan terjadi
deformasi elastis cukup cepat (AB), diikuti deformasi yang lambat (BC). Bila
beban diambil maka terjadi pengembalian elastis dengan cepat (CD), diikuti
pengembalian yang lambat (DE). Pada posisi E bahan tidak pernah kembali ke
keadaan semula, tetapi terjadi deformasi permanen.
4.4.2
Relaksasi Tegangan
Bahan dikenai tegangan geser, kemudian tegangan
dibiarkan relax pada strain tetap (dijaga konstan). Pada strain tetap maka stress
akan turun seperti pada gambar
berikut :
Gambar Hubungan stress dan lama
aplikasi pada strain tetap
Waktu relaksasi adalah waktu yang
diperlukan tegangan pada strain tetap untuk turun mencapai 1/e (e = 2,718…)
dari harga semula (sekitar 36,8%). Waktu relaksasi sebanding dengan μ/G. bila
waktu relaksasi tinggi diasosiasikan gaya viskus lebih dominan, bila rendah
maka gaya elastis lebih dominan.
4.4.3
Efek Waissenberg
Cairan Newtonian diaduk dalam bejana, maka gerakan
sirkuler akan menyebabkan pusaran. Pada bahan viskoelastis, gerakan sirkuler
merambat ke tangkai pengaduk sehingga muncul Efek Waissenberg hal ini disebabkan oleh gaya normal pada
sisi/sudut sebelah kanan terhadap gaya berputar, kemudian bereaksi pada bidang
horizontal.
Gambar Perlakuan cairan pada tangki
pengadukan, a = normal, b = viskoelastis
4.5
Pengukuran Tekstur Secara Obyektif
Pada pengukuran tekstur secara obyektif ada 2
prinsip utama, yaitu :
- Menghitung gaya. Gaya yang diperlukan untuk menusuk, memecah atau
merubah bentuk dihitung. Bila alat ditekankan pada bahan maka akan pecah
irreversible atau terjadi aliran. Kedalaman penetrasi dipertahankan, kenudian
gaya yang digunakan dicatat.
- Menghitung jarak. Bahan dikenai gaya konstan akan terjadi deformasi, deformasi yang terbentuk dihitung.
4.5.1
Pnetrometer
Pnetrometer : mengukur
tekstur bahan hasil
S = permukaan bahan
C = kerucut, besar dan
bentuknya bervariasi
Cl
= kelem
D
= pencatat
Gambar Pnetrometer
Kerucut diletakkan pada permukaan bahan dan
dilepaskan selama waktu tertentu, kemudian dikelem dan dihitung kedalaman
penetrasinya. Kedalaman penetrasi tergantung pada berat kerucut dan sudut,
jenis baha, suhu dan waktu.
Pnetrometer sangat baik digunakan untuk menentukan τ
yield bahan plastis.
p = kedalaman penetrasi setelah 5 detik (m)
m
= berat kerucut (kg)
αC
= sudut kerucut
4.5.2
Teksturometer Umum
Alat ini didesain untuk simulasi pengunyahan. Bahan
ditekan dua kali dengan menekan plunger
pada jarak standar (biasanya 35mm) dan gaya yang dipakai dihitung. Parameter
utama yang diukur adalah kekerasan, kohesivitas, adhesivitas dan kerenyahan.
BAB
6. KERUSAKAN MEKANIS
6.1
Aspek Ekonomi
Kerusakan mekanis pada kulit/sekam dapat menaikkan
kemungkinan pertumbuhan jamur selama penyimpanan. Kerusakan karena gaya impact
berupa retak/pecah yang bervariasi dari benar-benar pecah sampai hanya retak
seperti rambut. Kerusakan pada biji-bijian sumber minyak dapat menyebabkan
minyak keluar dari biji dan mengenai peralatan sehingga dapat mengakibatkan
tersumbat/selip.
Adanya kerusakan mekanis pada sayur dan buah pada
saat penerimaan buah yang dijual segar
memerlukan biaya tambahan (baik
biaya langsung dan
tidak langsung).
Biaya langsung berupa kehilangan buah yang harus dipotong dan tenaga, biaya
tidak langsungnya adalah keseluruhan proses menjadi lebih lambat dan mutunya
turun.
6.2 Penyebab Kerusakan Mekanis
Kerusakan mekanis dapat disebabkan
oleh :
·
Gaya
eksternal terjadi pada kondisi dinamis maupun statis.
Contohnya adalah luka mekanis pada sayur dan buah, biji-bijian, tulang/rangka
pada dressed poultry.
·
Gaya
internal disebabkan oleh perubahan fisik (seperti variasi
suhu dan kadar air), atau karena perubahan kimia dan biokimia.
6.3
Reaksi Biologi dan Kimia yang Mengikuti Kerusakan Mekanis
Luka mekanis dalam bentuk terpotong, kulit
terkelupas atau memar dapat menyebabkan penggelapan yang disebut pencoklatan. Pada kentang ada dua tipe kerusakan
internal karena gaya statis dan dinamis selama penanganan yaitu :
·
Black
heart disebabkan oleh kompresi kentang utuh, meskipun
tidak terjadi luka eksternal. Hal ini terjadi karena defisiensi O2
sehingga menghasilkan warna gelap.
·
Black
spot diobservasi dengan tes penjatuhan, jaringan akan
menjadi hitam setelah 24 jam. Biasanya disebabkan oleh luka mekanis pada
jaringan karena benturan/impact.
6.4
Istilah Pada Kerusakan Eksternal Sayur dan Buah
a. Abrasi,
luka abrasif.
Biasanya pada kentang dan ubi jalar, bervariasi dari pemisahan peridem/kulit
sampai pisahnya/hilangnya sebagian/se;uruhnya cortex perisiklis.
b.Memar.
Kerusakan pada jaringan tanaman oleh gaya eksternal karena perubahan fisik
(tekstur) dan perubahan kimia.
c. Distorsi. Perubahan
bentuk sayur dan buah utuh yang bukan karakteristik varietas.
d.
Retak. Pecah tapi
tidak terpisah seluruh bagian.
e. Terpotong. Terbelah oleh
sudut tajam.
f. Puncture
(tertusuk). Lubang kecil atau lubang di permukaan
buah oleh obyek/benda berujung atau tangkai buah lain.
g.Shatter
cracks. Satu/lebih retak berliku-liku, berpencar dari
titik impact.
h.Kulit
pecah. Patah/retak pada peridem atau retak terbatas pada
kulit
i. Skinning
dan feathering. Pemisahan peridem dari bagian tanaman
oleh gesekan/kikisan, dll. Feathering mempunyai arti sama, kecuali peridem
terpisah masih menempel pada peridem yang tidak terpisah.
j. Split/terbelah.
Terbagi menjadi beberapa bagian.
k.Stem
end tearing. Kulit pecah karena pemisahan tangkai
dan buah.
l. Swell-cracking. Retak karena
pengambilan air oleh tekanan atmosfer.
6.5
Deteksi dan Evaluasi Kerusakan Mekanis
Kerusakan yang tidak kelihatan merupakan masalah
dalam penanganan bahan hasil pertanian, maka untuk menanganinya perlu teknik
dan instrument khusus. Kerusakan
internal selalu berhubungan dengan memar eksternal dimana jaringan “water soaked” mempunyai tanda-tanda
tingkat kerusakan bervariasi pada jaringan locular sekelilimg biji. Pada
locular yang tidak begitu rusak pembentukan jaringan seperti gel tidak lengkap,
lebih tebal dan kadang-kadang kaku serta lebih gelap.
Cara kuantitatif untuk evaluasi kerusakan mekanis
adalah dengan mengukur kecepatan respirasi jaringan rusak dalam sayur dan buah.
Adanya luka menyebabkan respirasi menjadi tinggi.
6.6
Beban Maksimum yang Diperbolehkan Untuk Hasil Pertanian
6.6.1 Kekuatan kulit
telur
Kekuatan
kulit telur berhubungan dengan kelengkungan kulit, ketebalan, komposisi kimia,
membran, pori, keturunan, diet, musim dll.
a. Uji
crushing, puncturing dan penjatuhan
Crushing
: dengan membebani telur diantara dua plat paralel
Puncturing
: dengan tangkai yang ujungnya datar, bulat atau runcing
Penjatuhan
: dengan variasi teknik bola jatuh dan cara impact
b. Ketahanan
terhadap pembebanan statis dan impact
Uji stasis
: dengan membebani telur pada diameter
minor dan mencatat kurva daya deformasi sampai pecah.
Uji quasi statis
: dengan menekan telur diantara permukaan datar paralel
Ketahanan impact nampak pada telur
dijatuhkan dari ketinggian yang lebih tinggi dari telur lain, kemudian
diletakkan pada plat baja dengan atau tanpa bantalan. Kenaikan ketebalan
bantalan akan meningkatkan gaya maksimum yang diperbolehkan atau energi dimana
telur akan bertahan.
6.6.2 Kekuatan
biji-bijian
Hubungan
% biji tidak rusak dengan kecepatan impact :
Y
= 94 + 3,9 -1,6 S2
Y
: % biji tidak rusak
S : kecepatan impact
ft/mnt x 10-3
Gambar Pengaruh kadar air terhadap ketahanan impact
Energi
lebih besar diperlukan untuk memecah biji yang lebih memiliki kadar air tinggi
dan ukuranya lebih besar.
Fav
= mp Vp/∆T
Fmaks
= mp x a maks
mp
: massa kacang tanah
∆T
: waktu kontak
Vp
: kecepatan kacang tanah
Indeks beban
: rasio beban terhadap deformasi
spesifik, dimana deformasi spesifik adalah rasio deformasi axial terhadap beban awal pembebanan. Dapat
dipakai sebagai parameter ketahanan biji-bijian terhadap kerusakan mekanis.
Biji lebih keras punya indeks beban lebih besar.
Indeks beban = (F/D) x L
(F/D)
proporsional terhadap kekakuan (stiffness) biji-bijian
L
: panjang biji-bijian pada pembebanan
6.6.3 Kekuatan sayur dan buah
a. Ketahanan terhadap pembebanan statis
dan impact
Gambar Ketahanan beberapa
buah terhadap gaya impact
b. Pengaruh suhu
Suhu
lebih tinggi dapat menurunkan turgiditas sehingga sel dapat mengalami deformasi
tanpa mengalami pecah.
