LAPORAN PRAKTIKUM ILMU PENGETAHUAN BAHAN PANGAN ACARA II DENSITAS DAN BOBOT JENIS
DISUSUN OLEH: Kelompok 1 Agung Budi Prakoso
H0915003
Fransisca Dwi Jayanti
H0915026
Rika Alif Firda
H0915068
Ririsia Febri Zahrotul Zahrotul H
H0915069
Tiana Ayu Prima
H0915082
Dinta Selma Petriani
H1916006
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET SURAKARTA 2017
ACARA II DENSITAS DAN BOBOT JENIS
A. Tujuan
Praktikum Acara II “Densitas dan Bobot Jenis” bertujuan Jenis” bertujuan agar : 1. Mahasiswa mampu menentukan densitas dan bobot jenis bahan pangan berbentuk cairan. 2. Mahasiswa mampu menentukan bulk density dan density dan bobot jenis biji-bijian dan tepung-tepungan. 3. Mahasiswa mengetahui pengaruh tingkat kematangan terhadap densitas dan bobot jenis bahan pangan. pan gan. B. Tinjauan Pustaka
Densitas atau kerapatan adalah kepadatan massa atau kepadatan material didefinisikan sebagai massa per unit volume. Kepadatan massa bahan bervariasi dengan suhu dan tekanan yang pengaruhnya kecil untuk padatan dan cairan. Rumus densitas adalah
.
Berat jenis ( specific gravity) adalah rasio kepadatan (massa dari satuan volume) dari suatu zat kepadatan (massa satuan volume yang sama) dari bahan referensi. Dalam sebagian besar kasus bahan refe rensi adalah air untuk cairan atau udara untuk gas. Berat jenis merupakan rasio oleh karena itu tidak berdimensi. Nilai-nilai numerik dari kepadatan dan berat je nis akan sama jika suhu pengukuran air adalah a dalah 4°C. Pada setiap suhu lain kepadatan dan berat jenis akan se sedikit dikit berbeda (FAO/ Infoods Infoods Density Database, Database, 2012). Densitas kamba adalah massa partikel yang menempati suatu unit volume tertentu. Densitas kamba ditentukan oleh berat wadah yang diketahui volumenya dan merupakan hasil pembagian dari berat bubuk dengan volume wadah. Semakin tinggi nilai densitas kamba menunjukkan produk semakin padat. Suatau bahan dinyatakan kamba apabila jika nilai densitas kamba kecil, artinya untuk volume yang besar berat bahan ringan. Densitas kamba dari berbagai produk bubuk umumnya berkisar antara 0,30-
0,80 g/mL. Perhitungan densitas kamba berhubungan dalam hal pengemasan dan penyimpanan. Makanan dengan densitas kamba yang tinggi menunjukkan kepadatan produk ruang yang kecil (Rohmah, 2012). Bulk density bubuk adalah rasio massa sampel bubuk yang belum dimanfaatkan dan volume termasuk kontribusi dari volume kosong interparticulate. Oleh karena itu, bulk density tergantung pada kepadatan partikel bubuk dan penataan ruang partikel dalam bubuk. Bulk density dinyatakan dalam gram per mililiter (g/ml) meskipun dalam unit internasional dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (1 g/ml = 1000 kg/m3) karena pengukuran dilakukan dengan menggunakan silinder (World Health Organization, 2012). Kerapatan sebuah fluida, dilambangkan dengan huruf Yunani ρ (rho), didefinisikan sebagai massa fluida per satuan volume. Kerapatan biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi massa sebuah sistem fluida. Dalam sistem BG, ρ mempunyai satuan slugs/ft3 dan dalam satuan SI adalah kg/m3. Berat jenis dari sebuah fluida, dilambangkan dengan huruf Yunani γ (gamma), didefinisikan sebagai berat fluida per satuan volume. Berat jenis berhubungan dengan kerapatan melalui persamaan γ = ρg dimana g adalah percepatan gravitasi lokal. Seperti halnya kerapatan yang di gunakan untuk mengkarakteristikkan massa sebuah sistem fluida, berat jenis digunakan untuk mengkarakteristikkan berat dari sistem tersebut. Dalam sistem BG, γ mempunyai satuan lb/ft 3 dan satuan SI yaitu N/m 3 (Munson dkk, 2004). Bulk density yaitu massa dari suatu partikel yang menempati suatu unit volume, dimana porositas ditetapkan sebagai volume dari wadah kosong yang ditentukan dengan total volume dari wadah. Bulk density ditentukan dengan rumus massa dibagi volume bahan. Fungsi mengetahui bulk density, densitas dan bobot jenis yaitu digunakan oleh industri dalam desain proses, penyimpanan, pengemasan dan distribusi produk yang dihasilkan (Barbosa et al., 2005). Piknometer adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis atau densitas fluida. Prinsip metode ini didasarkan atas
penentuan massa cairan dan penentun tuang, yaitu ditempati cairan ini. Prinsip kerja dari piknometer dengan cara membandingkan massa zat dengan volume zat (Koleske, 1972). Minyak kedelai yang sudah dimurnikan dapat digunakan untuk pembuatan minyak salad, minyak goreng (cooking oil ) serta segala keperluan pangan. Lebih dari 50 persen produk pangan dibuat dari minyak kedelai, terutama margarine dan shortening. Hampir 90 persen dari produksi minyak kedelai digunakan dibidang pangan. Pada minyak kedelai terdapat pula vitamin – vitamin yang sangat dibutuhkan oleh tubuh yang salah satunya adalah vitamin E. Standar mutu bobot je nis minyak kedelai (25 0C) adalah 0,924 – 0,928 (Thoha dkk., 2008). Minyak kedelai memiliki densitas sebesar 0,927 g/ml (FAO, 2012). Perubahan sifat fisik (ukuran, kerapatan partikel, kerapatan curah, susut dan porositas) dan perilaku fluidisasi kacang hijau potong dengan perubahan kadar air selama pengeringan diselidiki menggunakan pompa panas dan pengering unggun terfluidisasi. Bulk density dari kacang hijau berkisar 300 kg/m3 sampai 500 kg/m 3. Sedangkan berat jenisnya sekitar 0,8098 gram/cm 3 (Senadeera et al ., 1998). Tepung beras terdiri dari tepung beras pecah kulit dan tepung beras sosoh. Tepung beras banyak digunakan sebagai baha n baku industri seperti bihun dan bakmi, mak aroni, aneka snacks, aneka kue kering (“cookies”), biscuit, “crackers”, makanan bayi, makanan sapihan untuk Balita, tepung campuran (“composite flour ”) dan sebagainya. Tepung beras juga banyak digunakan
dalam
pembuatan
“ pudding
mixture”
atau
“custard ”
(Koswara, 2009). Tepung beras memiliki bulk density sekitar 0,82 gram/cm3 dan berat jenis sekitar 753 kg/m 3 (Bryant et al ., 2001). Tepung maizena berasal dari pati jagung. Pati jagung memiliki prospek pengembangan menjadi produk-produk olahan bagi industriindustri yang menghasilkan tepung maizena, dekstrin, dan gula jagung. Tepung maizena potensial mensubstitusi terigu maupun tapioka dari 20100% (Maflahah, 2010).
Kacang kedelai mengandung 40% protin dan 20% minyak bebas kolesterol, kacang kedelai popular sebagai biji yang melawan defisiensi protein dan kalori. Salam mendeain peralatan pengolahan, penyimpanan dan pemrosesan kacang kedelai, perlu untuk mengetahui karakteristik fisik dari kacang kedelai. Kacang kedelai memiliki densitas 1216-1124kg/m3 dan bulk density berkisar 735-708 kg/m 3 (Deshpande et al., 1993) Kacang merah ( Phaseolus vulgaris L.) merupakan salah satu kacang-kacangan yang umum terdapat di Indonesia dan telah dikenal oleh sebagian besar masyarakat Indonesia. Nilai gizi dari kacang merah cukup baik dan merupakan sumber protein yang cukup potensial, dimana kandungan proteinnya sekitar 23,1%. Pemanfaatan kacang merah pada saat ini adalah sebagai pelengkap menu dalam konsumsi sehari-hari dan digunakan untuk pembuatan roti, kue kering atau protein isolat (Teja, 1990). Kacang hijau (Vigna radiata L.) merupakan salah satu komoditas tanaman kacang-kacangan yang banyak dikonsumsi rakyat Indonesia, seperti: bubur kacang hijau dan isi onde-onde. Kecambahnya dikenal sebagai tauge. Tanaman ini mengandung zat-zat gizi, antara lain: amilum, protein, besi, belerang, kalsium, minyak lemak, mangan, magnesium, niasin, vitamin (B1, A, dan E). Manfaat lain dari tanaman ini adalah dapat melancarkan buang air besar dan menambah semangat hidup, juga digunakan untuk pengobatan (Putra, 2012). Buah-buahan merupakan sumber zat gizi terutama vitamin (A dan C) dan mineral. Di samping itu, buah juga mengandung karbohidrat, lemak, dan protein. Kandungan gizi buah-buahan lokal belum banyak diketahui. Komposisi kimia (nilai gizi) buah dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain faktor genetik, umur panen (tingkat kemasakan), dan lingkungan tumbuh. Oleh karena itu, terdapat keragaman komposisi kimia buah antarjenis dalam spesies yang sama, atau antarspesies dalam genus yang sama. Buah dapat digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu buah klimakterik dan nonklimakterik. Untuk buah klimakterik, pematangannya tidak perlu menunggu buah masak penuh di pohon. Walaupun demikian,
untuk menjaga kualitasnya maka buah harus dipetik pada tingkat kematangan yang cukup. Buah nonklimakterik tidak dapat masak setelah dipetik dan kualitasnya tetap seperti pada saat dipetik meskipun disimpan beberapa lama. Secara umum kelompok buah klimakterik memiliki rasa manis (total padatan terlarut >14oBrix) (Antarlina, 2009). Alpukat merupakan buah musiman, alpukat merupakan sumber vitamin K, serat pangan, vitamin B6, vitamin C, folat da tembaga. Alpukat juga merupakan sumber potassium yang baik: karena lebih banyak mengandung potassium disbanding pisang, selain itu juga mengandung nutrisi esensial seperti karbohidrat, gula, serat larut dan tak larut, minyak alpukat juga mengandung asam lemak tak jenuh rantai tunggal yang lebih bervariasi dan kaya akan mineral. Alpukat memiliki densitas 1051kg/m3, sedangkan densitas minyak alpukat adalah 0,9032g/cm 3. Sedangkan dibandingkan dengan FAO (1997) densitas alpukat adalah 987kg/m 3 (Orhevba dan Jinadu, 2011). Minyak ekstrak alpukat memiliki bobot jenis pada suhu 25oC sebesar 0,915 (Maitera et al., 2014). C. Metodologi
1. Alat a. Gelas beker 250 ml b. Gelas ukur 100 ml c. Gelas ukur 1000 ml d. Piknometer e. Kuboid kecil f. Pengaduk g. Penggaris h. Timbangan 2. Bahan a. Alpukat b. Alpukat mentah c. Alpukat setengah matang d. Apel matang
e. Apel mentah f. Apel setengah matang g. Aquadest h. Belimbing matang i.
Belimbing mentah
j.
Belimbing setengah matang
k. Beras l.
Kacang hijau
m. Kacang kedelai n. Kacang merah o. Ketan hitam p. Lemon matang q. Lemon mentah r. Lemon setengah matang s. Minyak jagung t.
Minyak kanola
u. Minyak kedelai v. Minyak kelapa barco. w. Minyak rosebrand x. Tepung beras y. Tepung maizena z. Tepung sagu aa. Tepung tapioka bb. Tepung terigu cc. Tomat matang dd. Tomat mentah ee. Tomat setengah matang
3. Cara Kerja 1. Menentukan densitas dan bobot jenis bahan pangan berbentuk cair an a. Penentuan densitas air Penimbangan pikno kosong (a gram) 25 ml aquades
Pengisian ke dalam pikno Penimbangan pikno+air (b gram) Penghitungan berat air (b - a gram)
Penghitungan densitas ( =
)
Gambar 2.1 Diagram alir cara penentuan densitas air
b. Penentuan densitas sampel berbentuk cairan Penimbangan pikno kosong (b gram) 25 ml sampel Minyak jagung, Minyak kanola, Minyak kedelai, Minyak kelapa barco, dan Minyak rosebrand
Pengisian ke dalam pikno Penimbangan pikno+sampel (d gram) Penghitungan berat sampel (d - c gram)
Penghitungan densitas sampel ( =
; v=volume air)
Penenentuan Bobot Jenis sampel Gambar 2.2 Diagram alir cara penentuan densitas sampel
2. Menentukan bulk density dan bobot jenis biji-bijian dan tepungtepungan sampel beras, kacang hijau, kacang kedelai, kacang merah, ketan hitam sampel tepung beras, tepung maizena, tepung
Penentuan berat dan volume wadah Pemasukkan ke dalam wadah Penimbangan wadah+sampel Penentuan Bulk density dan Bobot jenis
Gambar 2.3 Diagram alir cara penentuan bulk density dan bobot jenis biji-bijian dan tepung-tepungan
3. Mengetahui pengaruh tingkat kematangan terhadap densitas dan bobot jenis bahan pangan Sampel buah alpukat, apel , belimbing, lemon dan tomat pada tingkat kematangan berbeda
Penimbangan Pemasukkan ke dalam gelas ukur 1000ml yang telah berisi air Pencatatan perubahan volume
Penentuan densitas dan bobot jenis
Pembandingan antara buah matang, setengah matang dan mentah Gambar 2.4 Diagram alir cara mengetahui pengaruh tingkat kematangan terhadap densitas dan bobot jenis bahan pangan
D. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan FAO/ Infoods Density Database (2012) densitas atau kerapatan adalah kepadatan massa atau material yang didefinisikan sebagai massa per unit volume. Sedangkan menurut Giancoli (1997) kerapatan adalah suatu sifat karakteristik setiap bahan murni. Benda tersusun atas bahan murni yang dapat memiliki berbagai ukuran atau massa, tetapi kerapatannya akan sama untuk semuanya. Berat jenis atau bobot jenis suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan bahan tersebut terhadap kerapatan air pada suhu 4,0°C. Berat jenis adalah besaran murni tanpa dimensi ataupun satuan (Giancoli, 1997). Berat jenis ( specific gravity) adalah rasio kepadatan (massa dari satuan volume) dari suatu zat kepadatan (massa satuan volume yang sama) dari bahan referensi. Berat jenis merupakan rasio oleh karena itu tidak berdimensi. Dan bulk density bubuk adalah rasio massa sampel bubuk yang belum dimanfaatkan dan volume termasuk kontribusi dari volume kosong interparticulate. Oleh karena itu, bulk density tergantung pada kepadatan partikel bubuk dan penataan ruang partikel dalam bubuk. Bulk density dinyatakan dalam gram per mililiter (g/ml) meskipun dalam unit internasional dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (1 g/ml = 1000 kg/m 3) karena pengukuran dilakukan dengan menggunakan silinder (World Health Organization, 2012). Kerapatan sebuah fluida, dilam bangkan dengan huruf Yunani ρ (rho), didefinisikan sebagai massa fluida per satuan volume, dengan rumus :
Dalam sistem BG, ρ mempunyai satuan slugs/ft 3 dan dalam satuan SI adalah kg/m3. Berat jenis dari sebuah fluida, dilambangkan dengan huruf Yunani γ (gamma), didefinisikan sebagai berat fluida per satuan volume. Dengan rumus : Bobot jenis =
=
massa bahan massa air yang isinya setara dengan isi bahan densitas bahan
densitas air yang isinya setara dengan isi bahan
Dalam sistem BG, γ mempunyai satuan lb/ft 3 dan satuan SI yaitu N/m3 (Munson dkk, 2004). Dan menurut Barbosa et al . (2005), Bulk density ditentukan dengan rumus : massa dibagi volume bahan dengan satuan g/cm3. Penentuan densitas, berat jenis dan bulk density dalam bidang pangan khususnya di industri pangan yaitu untuk menentukan desain proses, penyimpanan,pengemasan dan distribusi produk. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, penentuan bulk density dan berat jenis tepung-tepungan dan biji-bijian dilakukan dengan menimbang bahan yang telah diisikan penuh pada suatu wadah, yang sebelumnya wadah tersebut telah diketahui berat dan volumenya. Wadah dan bahan ditimbang, kemudian dapat dihitung berat jenis dan bulk densitynya. Selain itu, untuk menentukan massa jenis suatu bahan, buah buahan menggunakan metode pemindahan air. Bahan sebelumnya ditimbang, lalu dicelupkan ke dalam gelas ukur 1000 ml untuk menentukan volumenya. Kemudian dihitung densitasnya menggunakan rumus. Dan menggunakan metode piknometer untuk menentukan densitas bahan cair, dengan mengisi piknometer dengan air, ditimbang untuk menentukan densitas air. Kemudian bahan cairan yang ingin ditentukan densitasnya dimasukkan ke dalam piknometer, ditimbang. Lalu hasil yang telah didapatkan dihitung menggunakan rumus. Hasil perbandingan antara densitas bahan dengan densitas air merupakan bobot jenis bahan tersebut. Piknometer adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis atau densitas fluida. Prinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dan penentuan tuang, yaitu ditempati cairan ini. Prinsip kerja dari
piknometer dengan cara membandingkan massa zat
dengan volume zat, dengan mekanisme menimbang piknometer beserta tutupnya dalam keadaan kosong, kemudian memasukkan fluida yang akan diukur
massa
jenisnya
ke
dalam
piknometer
kemudian
menutup piknometer apabila volume sudah tepat. Dan menimbang fluida yang
berisi
fluida
tersebut,
fluida (Koleske, 1972).
kemudian
menghitung
massa
jenis
Tabel 2.1 Data Hasil Penentuan Densitas dan Bobot Jenis Bahan Pangan Berbentuk Cairan Kelompok 1, 6 11 2, 7 12 3, 8 13 4 9, 14 5 10,15
Sampel Minyak kedelai Minyak jagung Minyak kanola Minyak rosebrand Minyak kelapa barco
Densitas (g/cm3)
Bobot Jenis
0.889 0.898 0.864 0.898 0.906 0.870 0.901 0.890 0.934 0.915
0.893 0.902 0.868 0.902 0.910 0.873 0.905 0.894 0.938 0.918
Sumber : Laporan sementara
Berdasarkan hasil praktikum Penentuan Densitas dan Bobot Jenis Bahan Pangan Berbentuk Cairan pada Tabel 2.1 bahwa setiap bahan untuk masing-masing kelompok mempunyai nilai densitas dan bobot jenis yang berbeda-beda. Nilai densitas yang dimiliki setiap bahan sebanding dengan nilai bobot jenisnya, nilai densitas dan bobot jenis paling besar terdapat pada bahan berupa minyak kelapa Barco sebesar 0,934 g/cm3 dan 0,938. Sedangkan nilai densitas dan bobot jenis paling kecil terdapat pada bahan berupa minyak kanola sebesar 0,870 g/cm 3 dan 0,873. Pada sampel kelompok 1 dan 6 yakni minyak kedelai diperoleh densitas sebesar 0,889 g/cm3 dan bobot jenisnya 0,893. Menurut FAO (2012) minyak kedelai memiliki densitas sebesar 0,927 g/ml dan bobot jenis minyak kedelai (25 0
C) adalah 0,924 – 0,928 (Thoha dkk., 2008). Hasil yang diperoleh pada
praktikum sedikit mengalami penyimpangan dari teori, hal ini dapat terjadi karena adanya faktor-faktor yang mempengaruhi seperti suhu. Adanya perbedaan densitas setiap bahan berupa minyak tersebut karena pada proses pengolahan saat pembuatan minyak tersebut, menurut Wahyuni dkk (2015), bahwa faktor yang mempengaruhi densitas adalah suhu. Semakin tinggi suhu menyebabkan gerakan molekul cepat atau energi kinetik yang dimiliki molekul-molekul pereaksi semakin besar sehingga tumbukan antara molekul pereaksi juga meningkat. Densitas erat kaitannya dengan kerapatan
molekul-molekul, minyak yang tidak mengalami pemanasan sehingga molekul-molekulnya tidak mengalami perengganggan dan nilai kerapatan yang lebih besar (Warsito, 2011). Sedangkan adanya perbedaan bobot jenis setiap bahan berupa minyak tersebut karena dipengaruhi oleh besar kecilnya fraksi
berat
komponen-komponen
yang
terkandung
didalamnya
(Kristian dkk, 2016). Tabel 2.2.1 Data Hasil Penentuan Bulk Density dan Bobot Jenis Tepungtepungan Kel 1, 6 11 2, 7 12 3, 8 13 4 9, 14 5 10, 15
Sampel Tepung beras Tepung terigu Tepung maizena Tepung tapioka Tepung sagu
Volume (cm3)
Massa (gram)
Bulk density (g/cm3)
Bobot Jenis
62.361 64.343
34.500 30.000
0.553 0.466
0.556 0.468
60.480
44.000
0.728
0.731
76.050 76.800
40.700 41.100
0.535 0.535
0.537 0.537
70.756
41.200
0.582
0.585
53.991 80.000
36.600 38.600
0.678 0.483
0.681 0.485
84.800
48.100
0.567
0.570
67.868
38.700
0.570
0.572
Sumber : Laporan sementara
Berdasarkan hasil praktikum Penentuan Bulk Density dan Bobot Jenis Tepung-tepungan pada Tabel 2.2.1 bahwa setiap setiap bahan untuk masing-masing kelompok mempunyai nilai bulk density dan bobot jenis yang berbeda-beda. Nilai bulk density dan bobot jenis paling besar pada tepung terigu sebesar 0,728 g/ cm 3 dan 0,731, sedangkan nilai bulk density dan bobot jenis paling kecil pada tepung beras kelompok11 sebesar 0,466 g/ cm3 dan 0,468. Hasil percobaan ini telah mendekati teori, dimana menurut Astuti dkk. (2013) bulk density dari tepung terigu adalah 0,7421 g/ml atau 742,1 kg/m 3. Sedangkan pada sampel tepung beras kelompok 1 dan 6 diperoleh hasil bulk density sebesar 0,553g/cm3 dan bobot jenisnya 0,556. tepung beras memiliki bulk density sekitar 0,82 gram/cm3 dan berat jenis sekitar 753 kg/m3 (Bryant et al ., 2001). Menurut Rohmah (2012) densitas kamba dari berbagai produk bubuk umumnya berkisar antara 0,300,80 g/mL.
Tabel 2.2.2 Data Hasil Pengamatan Bulk Density dan Bobot Jenis BijiBijian Kel
Sampel
Volume (cm3)
Massa (gram)
Bulk density (g/cm3)
Bobot Jenis
1, 6 11
Kacang hijau
62.361 64.343
49.1 50.0
0.787 0.777
0.791 0.780
64.800
51.6
0.796
0.800
76.050 76.800 76.800 53.991
56.7 47.7 47.7 45.2
0.745 0.621 0.621 0.837
0.748 0.624 0.624 0.841
72.200
47.1
0.652
0.655
84.800
52.3
0.617
0.619
67.868
50.1
0.738
0.741
2, 7
Beras
12 3, 8 13 4
Kacang kedelai Kacang merah
9, 14 5 10, 15
Ketan hitam
Sumber : Laporan sementara
Berdasarkan hasil praktikum Penentuan Bulk Density dan Bobot Jenis Biji-bijian pada Berdasarkan hasil praktikum Penentuan Bulk Density dan Bobot Jenis Biji-bijian pada Tabel 2.2.2 bahwa setiap setiap bahan untuk masing-masing kelompok mempunyai nilai bulk density dan bobot jenis yang berbeda-beda. Nilai bulk density dan bobot jenis paling besar pada kacang merah sebesar 0,837 g/ c,m 3 dan 0,841, sedangkan nilai bulk density dan bobot jenis paling kecil pada kacang kedelai sebesar 0,621 g/ cm3 dan 0,624. Sedangkan menurut Deshpande et al. (1993) bulk density dari kedelai adalah 735-708 kg/m 3. Bulk density beras pada praktikum diperoleh 0,796 dan 0,745 gr/cm3, sedangkan menurut Muchtadi (2011) bulk density dari beras adalah 575-600 kg/m 3. Pada data kelompok 1 dengan sampel kacang hijau diperoleh bulk density sebesar 0.787 g/cm3 atau 787kg/m 3 dan bobot jenis 0.791. Sedangkan menurut Senadeera et al . (1998) bulk density dari kacang hijau berkisar 300 kg/m3 sampai 500 kg/m 3. Sedangkan berat jenisnya sekitar 0,8098 gram/cm 3. Hasil yang diperoleh mengalami sedikit penyimpangan, hal ini dapat dikarenakan kondisi bahan. Menurut Baryeh dalam Mukhlis (2017) bulk density dipengaruhi oleh kadar air bahan, peningkatan bulk density dipengaruhi oleh kadar air yang tinggi, hal ini menyebabkan adanya struktur sel pada biji sampel dan karakteristik peningkatan volume dan massa biji.
Adanya perbedaan tersebut dikarenakan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi bulk density yakni kepadatan densitas, jumlah udara yang terperangkap di dalam partikel (occluded air ), dan jumlah udara yang ada diantara partikel (interstitial air ) (Putri dkk, 2016). Jenis ukuran bahan juga berpengaruh terhadap nilai bulk density, dilihat dari hasil praktikum tersebut bahwa nilai bulk density pada biji-bijian (0,837 g/ cm 3) lebih besar dari nilai bulk density pada tepung-tepungan (0,728 g/ cm 3). Hal ini terkait dengan daya mampu tekan antara volume seburk dengan volume benda yang ditekan. Serbuk yang halus akan memiliki daya mampu tekan yang lebih tinggi dari pada serbuk yang kasar, ini dipengaruhi oleh e fek gesekan antar partikel, sehingga daya mampu tekan yang tinggi tersebut menghasilkan nilai bulk density yang semakin kecil. Tabel 2.3 Data Hasil Penentuan Pengaruh Tingkat Kematangan terhadap Densitas dan Bobot Jenis Buah-Buahan Kel
Sampel
Volume (cm3)
Massa (gram)
Densitas (g/cm3)
Bobot jenis
1
Alpukat mentah
220
221.3
1.006
1.010
2
Alpukat 1/2 matang
180
176.6
0.981
0.985
3 4
Alpukat matang Belimbing mentah
140 110
140.7 110.2
1.005 1.002
1.009 1.006
5
Belimbing 1/2 matang
150
149.1
0.994
0.998
6 7
Belimbing matang Lemon mentah
170 35
167.2 36.8
0.984 1.051
0.988 1.293
8 9
Lemon 1/2 matang Lemon matang
70 75
68.1 78.5
0.973 1.047
0.977 1.051
10
Tomat mentah
50
48.0
0.960
0.963
11 12
Tomat 1/2 matang Tomat matang
70 70
70.0 65.7
1.000 0.939
1.004 0.942
13
Apel mentah
60
56.7
0.945
0.948
14 15
Apel 1/2 matang Apel matang
70 110
77.3 87.9
1.104 0.799
1.108 0.802
Sumber : Laporan sementara
Berdasarkan
hasil
praktikum
Penentuan
Pengaruh
Tingkat
Kematangan terhadap Densitas dan Bobot Jenis pada Tabel 2.3 bahwa setiap setiap bahan untuk masing-masing kelompok mempunyai nilai densitas dan bobot jenis bergantung pada tingkat kematangan. Nilai densitas
dan bobot jenis paling besar pada lemon mentah sebesar 1,288 g/ ml dan 1,293, sedangkan nilai densitas dan bobot jenis paling kecil sebesar apel matang sebesar 0,799 g/ml dan 0,802. Pada hasil data kelompok 1 dengan sampel buah alpukat mentah diperoleh hasil densitas sebesar 1,006 g/cm3 dan bobot jenisnya sebesar 1,010. Sedangkan menurut Maitera et al. (2014) minyak ekstrak alpukat memiliki bobot jenis pada suhu 25 oC sebesar 0,915. Densitas pada alpukat setengah matang dan mentah diperoleh 0,981 g/cm3 dan 1,005 g/cm3. Hasil yang diperoleh telah mendekati teori bahwa menurut FAO dalam Orhevba dan Jinadu, (2011) densitas buah alpukat adalah 987kg/m 3 atau sama dengan 0,987g/cm 3. Namun secara keseluruhan data yang diperoleh pada praktikum, belum sesuai teori bahwa semakin matang akan menghasilkan nilai densitas dan bobot jenis semakin kecil. Dapat dilihat bahwa hanya pada sampel buah belimbing yang semakin matang menunjukkan penurunan berat jenis. Densitas dan bobot je nis erat kaitannya dengan massa bahan atau berat bahan jenis buah-buahan, dimana berat bahan tersebut akan dipengaruhi oleh tingkat kematangan suatu jenis buah buahan. Menurut Nair dan Singh dalam Murtadha dkk (2012), bahwa tingkat kematangan memberikan pengaruh terhadap susut bobot. Susut bobot buah berhubungan dengan kehilangan air dari daging buah yang disebabkan karena proses respirasi. Selama pematangan akan terjadi peningkatan laju respirasi yang menyebabkan terjadi nya peningkatan susut bobot. Menurut Wahyuni dkk. (2015), bahwa faktor yang mempengaruhi densitas adalah suhu. Semakin tinggi suhu menyebabkan gerakan molekul cepat atau energi kinetik yang dimiliki molekul-molekul pereaksi semakin besar sehingga tumbukan antara molekul pereaksi juga meningkat. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi bulk density adalah kepadatan densitas, jumlah udara yang terperangkap di dalam partikel ( occluded air ), dan
jumlah
udara
yang
ada
diantara
partiketl
( interstitial
air )
(Putri dkk, 2016). Menurut Kristian dkk. (2016), bahwa bobot jenis juga dipengaruhi oleh besar kecilnya fraksi berat komponen-komponen yang
terkandung didalamnya. Densitas dan bobot jenis erat kaitannya dengan massa bahan atau berat bahan jenis buah-buahan, dimana berat bahan tersebut akan dipengaruhi oleh tingkat kematangan suatu jenis buah -buahan. Menurut Nair dan Singh dalam Murtadha dkk. (2012), bahwa tingkat kematangan memberikan pengaruh terhadap susut bobot. Susut bobot buah berhubungan dengan kehilangan air dari daging buah yang disebabkan karena proses respirasi. Selama pematangan akan terjadi peningkatan laju respirasi yang menyebabkan terjadinya peningkatan susut bobot. E. Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum Ilmu Pengetahuan Bahan Acara II Densitas dan Bobot Jenis ini, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1.
Pengukuran densitas dan bobot jenis pada bahan pangan berbentuk cairan dilakukan dengan menggunakan piknometer. Densitas dan bobot jenis pada minyak kedelai sebesar 0,889g/cm3 dan 0,893.
2. Penentuan bulk density dan berat jenis tepung-tepungan dan biji-bijian dilakukan dengan menimbang bahan yang telah diisikan penuh pada suatu wadah, yang sebelumnya wadah tersebut telah diketahui berat dan volumenya. Wadah dan bahan ditimbang, kemudian dapat dihitung berat jenis dan bulk densitynya. Diperoleh bulk density dan bobot jenis pada tepung beras adalah 0,553 g/cm3 dan 0,556, serta kacang hijau sebesar 0,787 g/cm3 dan 0,791. 3. Pengaruh tingkat kematangan bahan buah-buahan terhadap densitas dan berat jenis menggunakan metode pemindahan air. Bahan sebelumnya ditimbang, lalu dicelupkan ke dalam gelas ukur 1000 ml untuk menentukan volumenya, kemudian dihitung densitasnya. Pada buah alpukat mentah, setangah matang dan mentah diperoleh densitasnya berturut-turut 1,006 g/cm3; 0,981 g/cm 3; 1,005 g/cm 3 dan bobot jenisnya 1,010; 0,985 dan 1,009. Semakin matang suatu buah ma ka densitas dan berat jenisnya semakin kecil dibanding dengan densitas dan berat jenis buah mentah.
DAFTAR PUSTAKA
Antarlina, Sri S. 2009. Identifikasi Sifat Fisik dan Kimia Buah-Buahan Lokal Kalimantan. Buletin Plasma Nutfah, Vol. 15, No. 2. Astuti, Santi Dwi, Nuri W., Purwiyatno H. dan Friska C.A. 2013. Formulasi dan Karakteristik Cake Berbasis Tepung Komposit Organik Kacang Merah, Kedelai, dan Jagung. Jurnal Pembangunan Pedesaan, Vol. 13, No. 2: 7988. Barbosa, Gustavo V., Enrique Oriega., Pablo Juliano., Hong Yan. 2005. Food Powder: Physical Properties, Processing, Functionality. New York: Plenum Publisher. Bryant , Rolfe J., Ranjit S. Kadan, Elaine T. Champagne, Bryan T. Vinyard, dan Debbie Boykin. 2001. Functional and Digestive Characteri stics of Extruded Rice Flour . Journal Cereal Chemistry, Vol. 78, No. 2: 131 – 137. Deshpande, S.D, Bal, S, dan Ojha, T.P. 1993. Physical Properties of Soybean. Journal of Agricultural Engineering Research, Vol. 56, No. 2 : 89-98. FAO/Infoods Databases. 2012. FAO/Infoods Density Database Version 2.0. New York. Giancoli, Douglas C. 1997. Fisika Jilid 1 Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta. Jelantah. Jurnal Pillar Of Physics, Vol 6. : 33-40. Koleske, Joseph V. 1972. Paint and Coating Testing Manual . Philadelphia: ASTM. Koswara, Sutrisno. 2009. Teknologi Pengolahan Beras (Teori dan Praktek). eBook Pangan. Kristian, Jeremia, Sudaryanto Zain, Sarifah Nurjanah, Asri Widyasanti, dan Selly Harnesabputri. 2016. Pengaruh Lama Ekstaksi Terhadap Rendemen Dan Mutu Minyak Bunga Melati Putih Menggunakan Metode Ekstraksi Pelarut Menguap (Solvent Extraction). Jurnal Tektonom, Vol. 10 No. 2: 34-43. Maflahah, Iffan. 2010. Analisis Proses Pembuatan Pati Ja gung (Maizena) Berbasis Neraca Massa. Jurnal Embriyo, Vol. 7, No. 1. Maitera, O.N., S.A. Osemeahon and H.L. Barnabas. 2014. Proximate And Elemental Analysis Of Avocado Fruit Obtained From Taraba State, Nigeria. Journal Science Research and Technology, Vol. 2, No.2: 67-73. Muchtadi, Tien R, Sugiyono, dan Ayustaningwarno, Fitriyono. 2011. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Bandung: Alfabeta. Mukhlis, Andi Muhammad Akram, Edy Hartulistiyaso, dan Yohanes Aris Purwanto. 2017. Pengaruh Kadar Air Terhadap Beberapa Sifat Fisik Biji Lada Putih. Jurnal Agritech. Vo. 37, No. 1: 15-21. Munson, Bruce R., Donald F. Young., Theodore H.O. 2004. Mekanika Fluida Edisi Keempat . Jakarta: Erlangga.
Murtadha, A., Elisa Julianti, dan Ismed Suhaidi. 2012 Pengaruh Jenis Pemacu Pematangan Teradap Mutu Buah Pisang Barangan ( Musa Paradisiaca L.). Jurnal Rekayasa Pangan Dan Pertanian, Vol. 1, No.1: 47-56. Orhevba, B.A. and A.O. Jinadu. 2011. Determination Of Physico- Chemical Properties And Nutritional Contents Of Avocado Pear (Persea americana m.). Journal SAVAP International, Vol. 1, No. 3: 372-380. Putra, A.S. 2012. Latar Belakang Kacang Hijau (Vigna radiata). Repository Universitas Sumatera Utara. Putri, Henita Listianing Raji, Addiena Hidayati, Tri Dewanti Widyaningsih, Novita Wijayanti, dan Jaya Mahar Maligan. 2016. Pengendalian Kualitas Non Dairy Creamer Pada Kondisi Proses Pengeringan Semprot Di Pt. Kievit Indonesia, Salatiga: Kajian Pustaka. Jurnal Pangan Dan Agroindustri, Vol 4, No. 1: 443-448. Rohmah, Miftakhur. 2012. Karakteristik Sifat Fisikokimia Tepung dan Pati Pisang Kapas (Musa comiculata). Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 8, No. 1: 2024. Senadeera, Wijitha, Bhesh R. Bhandari, Gordon Young, and Bandu Wijesinghe. 1998. Change of physical properties of green beans during drying and its influence on fluidization. Proceedings 11th International Drying Symposium B, pp: 1139-1146. Teja, Maryanto. 1990. Pengaruh Pengupasan, Penambahan Susu Skim, dan Gelatin terhadap Mutu Yoghurt Kacang Merah (Phaseolus vulgaris L.). Bogor: Institut Pertanian Bogor. Thoha, M.Y., Arfan Nazhri S, dan Nursallya. 2008. Pengaruh Suhu, Waktu Dan Konsentrasi Pelarut Pada Ekstraksi Minyak Kacang Kedelai Sebagai Penyedia Vitamin E. Jurnal Teknik Kimia, Vol. 15, No. 3:1-10. Wahyuni, S., Ramli, dan Mahrizal. 2015. Pengaruh Proses dan Lama Pengendapan Terhadap Kualitas Biodesel Dari Minyak. Jurnal Pillar of Physics, Vol. 6 : 33-40. Warsito, Gurum Ahmad Pauzi, dan Miftahul Jannah. 2013. Analisis Pengaruh Massa Jenis terhadap Kulaitas Minyak Goreng Kelapa Sawit Menggunakan Alat Ukur Massa Jenis dan Akuisisinya pada Komputer. Prosiding Seminar FMIPA Universitas Lampung : 35-41. World Health Organization. 2012. Bulk Density and Tapped Density of Powder. Final Text for Addition to the International Pharmacopoeia. New York.
LAMPIRAN PERHITUNGAN
1. Penentuan massa jenis air pada suhu 28°C Densitas air pada suhu 20°C = 998,2 kg/m 3 Densitas air pada suhu 40°C = 992,2 kg/m 3 −
=
2−
− 2−
−8,2
2,2−8,2
28−2
4−2
=
−8,2
−
8
2
=
20X= 19916 y = 995,8 kg/m 3=0,9958 g/cm 3 2. Bobot jenis minyak kedelai ℎ
,88 /3
,8 g/cm3
=
= 0,893
3. Bulk density dan bobot jenis tepung beras -
Volume kuboid kecil = 3,9 cm x 3,9 cm x 4,1 cm = 63,361 cm 3
-
Massa tepung beras = 34,5 gram Bulk density = Bobot jenis =
=
34,
= 0,553 gram/cm 3
2,3 3
ℎ
=
,8
,3
= 0,556
4. Bulk density dan bobot jenis kacang hijau -
Volume kuboid kecil = 3,9 cm x 3,9 cm x 4,1 cm = 63,361 cm 3
-
Massa tepung beras = 49,1 gram Bulk density = Bobot jenis =
=
4,
= 0,787 gram/cm 3
2,3 3
ℎ
=
,8
,8
= 0,791
5. Densitas dan bobot jenis alpukat mentah -
Massa alpukat mentah = 221,3 gram
-
Volume alpukat mentah = 220 cm 3 Densitas =
Bobot jenis =
=
22,3 22 3
ℎ
=
= 1,006 gram/cm3 ,8
,
= 1,01
LAMPIRAN DOKUMENTASI
Gambar 2.5 Pemasukan beras dalam kuboid
Gambar 2.6 Pemasukan beras dalam kuboid
Gambar 2.8 Sampel minyak dan Gambar 2.7 Pengisian air dalam gelas ukur 1000ml
tepung
