sifat fisik bahan II

Laporan Praktikum Satuan Operasi

SIFAT FISIK BAHAN II

Oleh:

Nama            : Refli Safrizal

NIM              : 0805106010025

Kelompok     : III

Asisten          : Saiful Bahri

LABORATORIUM TEKNIK PASCA PANEN

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2010

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sifat fisik bahan yang berpengaruh terhadap desain hoper adalah angle of repose. Angle of repose adalah sudut antara permukaan gundukan terhadap permukaan horizontal. Besarnya angle of repose ini dipengaruhi oleh kadar air,massa jenis,luas permukaan dan koefisien gesekan bahan.

Bahan pangan pada umumnya dalam bentuk cairan dan padatan, meskipun demikian bukan berarti bahan-bahan air tidak mengandung bahan-bahan padatan (solid) dan begitu juga sebaliknya, dalam bahan padatan terdapat pula bahan cair. Pada bahan pangan 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. Diantara sifat fisik tersebut berat dan volume biasanya dipakai untuk pemutuan buah berdasarkan kuantitas. Dalam kegiatan pascapanen lainnya seperti pengemasan dan pengangkutan, sifat fisik sangat diperhatikan.

Densitas bulk adalah massa partikel yang menempati suatu unit volume tertentu. Densitas bulk ditentukan oleh berat wadah yang diketahui volumenya dan marupakan hasil pembagian dari berat granular dengan volume wadah. Sifat fisik bahan yang sangat berpengaruh terhadap desain hoper adalah angle of repose. Sifat ini adalah sifat teknik dari suatu bahan berbentuk granular yang dituang dalam suatu permukaan horizontal maka akan terbentuk suatu gundukan berbentuk kerucut.

Porositas merupakan bagian yang tidak ditempati oleh partikel atau bahan padatan.

Porositas = 1-

B. Tujuan Praktikum

1.      Untuk memepelajari metode pengukuran static angle of repose.

2.      Untuk mempelajari metode pengukuran bulk density.

II. TINJAUAN PUSTAKA

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. (Suharto, 1991).

Sifat fisik bahan yang sangat berpengaruh terhadap desain hoper adalah angle of repose. Sifat ini adalah sifat teknik dari suatu bahan berbentuk granular yang dituang dalam suatu permukaan horizontal maka akan terbentuk suatu gundukan berbentuk kerucut. Sudut antara permukaan gundukan terhadap permukaan horizontal inilah yang disebut dengan angle of repose (Khatir, 2006).

            Bahan pangan pada umumnya dalam bentuk cairan dan padatan, meskipun demikian bukan berarti bahan-bahan air tidak mengandung bahan-bahan padatan (solid) dan begitu juga sebaliknya, dalam bahan padatan terdapat pula bahan cair. Bahan pangan pada umumnya bersifat encer. Kedua sifat bahan pangan inilah yang diketahui sebagai sifat alir bahan pangan. Bahan pangan yang memililki sifat alir yang sangat mudah mengalir disebut fluiditas (Kanoni, 1999).

Densitas bulk adalah massa partikel yang menempati suatu unit volume tertentu. Densitas bulk ditentukan oleh berat wadah yang diketahui volumenya dan marupakan hasil pembagian dari berat granular dengan volume wadah. Porositas merupakan bagian yang tidak ditempati oleh partikel atau bahan padatan. Porositas dapat dihitung dengan rumus:

Porositas =  (Pantastico, 1989).

III. PROSEDUR PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Hari/tanggal : Jum’at/25 Juni 2010

Tempat         : Laboratorium Teknik Pasca Panen, Jurusan Teknik Pertanian

 Fakultas Pertanian-Unsyiah

         Waktu           : 08:30 WIB

B. Alat dan Bahan

            Alat yang digunakan:

No.	Nama Alat	Jumlah
1.	Mistar	1 buah
2.	Wadah	1 buah
3.	Timbangan Analitik	1 buah
4.	Gelas ukur	1 buah
5.	Busur derajat	1 buah
6.	Batang lidi	1 buah

Bahan yang digunakan:

No.	Nama Bahan	Jumlah
1.	Tepung terigu	500 gram
2.	Kacang hijau	500 gram
3.	Jagung pipil	500 gram
4.	Kacang merah	500 gram

C. Cara Kerja

1. Pengukuran static angle of repose

      

Kacang Hijau

 

    Dicurahkan bahan dari ketinggian 30 cm sehingga menjadi gundukan berbentuk kerucut

    Dibuat lingkaran dengan menggunakan pensil pada bagian dasar kerucut

    Diambil foto untuk dokumentasi pada lampiran

    Diukur diameter dan jari-jari, serta diukur ketinggian gundukan kerucut dengan menggunakan lidi

    Diambil foto untuk dokumentasi pada lampiran

             Dihitung sudut yang terbentuk dengan menggunakan rumus tangen:  

             Tan Ө = t / r    à  Ө = arc tan Ө

             Dicatat data hasil pengamatan pada tabel data hasil pengamatan

           

        Hasil

2. Pengukuran bulk  density

      

Kacang Hijau

    Disiapkan wadah yang telah diketahui volumenya

    Dimasukkan bahan ke dalam wadah

    Diambil foto untuk dokumentasi pada lampiran

    Diukur dimensi bahan di dalam wadah

             Dihitung densitas bulk dari bahan dengan menggunakan rumus:

             ρ = m bulk / V bulk

             Dicatat data hasil pengamatan pada tabel data hasil pengamatan

IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Pengamatan

            Data hasil pengamatan pada percobaan ini terlampir pada lampiran.

B. Analisa Data

1. Pengukuran static angle of repose

Untuk menghitung sudut yang terbentuk pada gundukan kerucut, digunakan rumus:  Tan Ө = t / r    à  Ө = arc tan Ө

Sampel kacang hijau à t = 1,6 cm ; d = 12 cm ; r = 6 cm

Tan Ө = 1,6 cm / 6 cm = 0,26

       Ө = arc tan 0,26 = 14,93^o

2. Pengukuran bulk  density

Untuk menghitung densitas bulk, digunakan rumus:  ρ = m bulk / V bulk

Dimensi sampel kacang hijau dalam kotak à p = 14 cm; l = 10,5 cm; t = 2,1 cm

Volume sampel kacang hijau  à V = p.l.t = 14 x 10,5 x 2,1 = 308,7 cm³

Densitas bulk kacang hijau à ρ = 250 gram / 308,7 cm³ = 0,8098 gram/cm³

Vbulk = Vkerucut

           = r²t

           = (3,14)(6)²(1,6)  = 60,288 cm³

ρ = 100 gram / 60,288 cm³ = 1,658 gram/cm³

Porositas = 1-

                 = 1-

                 = -1,047

C. Pembahasan

Dari hasil analisa data di atas, pada pengukuran static of angle repose didapatkan nilai sudut angle of repose dari sampel (kacang hijau) adalah 14,93^o. Ketika kacang hijau dicurahkan, proses pencurahan tidak sempurna, sehingga gundukan kerucut tidak terbentuk sempurna. Perlu diketahui pula bahwa, bahan yang memiliki angle of repose yang kecil akan membentuk gundukan kerucut yang lebih datar dari pada bahan yang memiliki nilai angle of repose yang lebih besar.

Pada pengukuran densitas bulk, didapatkan nilai densitas bulk dari kacang hijau adalah 0,8098 gram/cm³, dengan volume 308,7 cm³ dan berat 250 gram. Pada porositas, didapatkan nilai porositas dari kacang hijau adalah -1,047. Porositas merupakan bagian yang tidak ditempati oleh partikel atau bahan padatan.

Volume, densitas, porositas  adalah sifat fisik yang sangat erat kaitannya dalam penanganan pascapanen bahan (komoditi) pangan. Volume merupakan salah satu sifat fisik bahan pangan yang digunakan dalam perhitungan awal untuk menduga sifat fisik yang lain seperti berat jenis, dan sifat fisik yang lainnya. Densitas adalah sifat fisik bahan pangan yang dapat digunakan untuk menduga kematangan dari buah, contohnya buah durian, dimana buah durian memiliki berat jenis yang kecil pada saat sudah masak. Porositas berhubungan dengan densitas, dimana semakin tinggi nilai densitas, maka nilai porositas akan semakin rendah. Volume, densitas, sudut angle of repose dan densitas bulk, serta sifat fisik lainnya pada suatu bahan pangan berperan penting dalam kegiatan sortasi dan grading (pemutuan), serta dalam pendesainan alat-alat penyimpan hasil pertanian seperti hopper dan silo.

Praktikum sifat fisik bahan I dan sifat fisik bahan II memiliki perbedaan dan kesamaan. Dimana pada sifat fisik bahan I, dipelajari  sifat fisik bahan yang berkaitan dengan bahan itu sendiri, yaitu mempelajari pengaruh dan hubungan/keterkaitan antara sifat fisik bahan (dalam hal ini adalah volume dan massa jenis) dengan bahan itu sendiri. Sedangkan pada praktikum sifat fisik bahan II, dipelajari hubungan antara sifat fisik bahan (dalam hal ini adalah angle of repose dan densitas bulk) dengan komponen/elemen sekitarnya, seperti wadah dan sudut pencurahan. Persamaan dari kedua praktikum ini adalah keduanya mempelajari sifat fisik dari bahan pangan.

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil analisa data dan pembahasan, maka dalam praktikum ini dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.      Bahan yang memiliki angle of repose yang kecil akan membentuk gundukan kerucut yang lebih datar.

2.      Bahan yang memiliki angle of repose yang besar akan membentuk gundukan kerucut yang lebih tinggi.

3.      Semakin tinggi nilai densitas bulk, maka nilai porositas akan semakin rendah

4.      Volume, densitas, sudut angle of repose dan densitas bulk, serta sifat fisik lainnya pada suatu bahan pangan berperan penting dalam kegiatan sortasi dan grading (pemutuan), serta dalam pendesainan alat-alat penyimpan hasil pertanian seperti hopper dan silo.

B. Saran

1.      Diharapkan alat-alat dan bahan praktikum yang bersangkutan dapat lebih lengkap lagi untuk memaksimalkan kegiatan praktikum seperti yang tercantum di dalam penuntun praktikum.

2.      Diharapkan agar tata letak alat-alat di laboratorium lebih rapi dan telah terkelompokkan sesuai modul praktikum untuk kemudahan dan kenyamanan praktikum

DAFTAR PUSTAKA

Kanoni, Sri, 1999. Handout Viskositas TPHP. Universitas Gadjah Mada: Jogjakarta.

Khatir, Rita, 2006. Penuntun Praktikum Fisiologi dan Teknologi Penanganan Pasca Panen. Faperta UNSYIAH: Banda Aceh.

Pantastico, 1989. Fisiologi Pasca Panen dan Pemanfaatan Buah-buahan dan Sayuran-sayuran Tropika dan Subtropika. Gadjah Mada University Press: Jojakarta.

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

LAMPIRAN :