LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENANGANAN HASIL PERTANIAN PENGUKURAN DENSITAS DAN SPECIFIC DAN SPECIFIC GRAVITY SERTA PENGUKURAN SUDUT GESER DAN ANGLE DAN ANGLE OF REPOSE Oleh :
Nama
: Wendi Irawan Dediarta
NPM
: 150310080137
Hari Hari,, Tangg Tanggal al Prak Praktik tikum um
: Rabu Rabu,, 16 Mare Marett 201 2011 1
Waktu
: 13.00 – 14.00
Co. Ass
: Ade Wulan
LABORATORIUM TEKNIK PASCA PANEN PROGRAM STUDI AGRIBISNIS FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2011
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Latar Belakan Belakang g
Proses Proses penanganan penanganan komoditas pertanian akan berhubung berhubungan an dengan dengan beberapa bentuk perlakuan seperti gaya (gaya gesek, gaya tekan) dan suhu (peman (pemanasa asan n dan pendin pendingin ginan) an).. Untuk Untuk memper memperole oleh h hasil hasil yang yang memenu memenuhi hi persy persyarat aratan an mutu, mutu, maka maka setiap setiap perlak perlakuan uan yang yang diberi diberikan kan terhada terhadap p bahan bahan haru haruss tetap tetap pada pada kisa kisaran ran yang yang aman aman untu untuk k meng menghi hida dari ri keru kerusa saka kan n pada pada komo komodi dita tas. s. Oleh Oleh kare karena na itu, itu, peng penget etah ahua uan n dan dan pema pemaha hama man n meng mengen enai ai karakteristik sifat pertanian sangat diperlukan dalam perancangan maupun pengoperas pengoperasian ian berbagai berbagai peralatan peralatan yang digunakan dalam proses proses penanganan penanganan maupun pengolahan, juga dalam pengembangan perancangan peralatan. Beberapa Beberapa komponen komponen karakteristik karakteristik fisik komoditas komoditas pertanian pertanian antara lain densitas dan specific pengukuran sudut sudut geser dan angle of specific gravity serta pengukuran
repose terkait langsung terhadap rancangan suatu alat khusus atau analisis perilaku produk serta perilaku produk. Densitas dan gravitasi berperan dalam perhi perhitun tungan gan difusi difusivit vitas as panas panas dalam dalam pindah pindah panas, panas, penent penentuan uan bilang bilangan an Reynold dalam penangan pneumatic atau hidrolik, pemisahan produk dari bahan yang tidak diinginkan dan pendugaan struktur fisik serta komposisi kimia. komoditas dengan bentuk yang irregular dan porus akan mempersulit proses pengukuran volume dan densitas.
1.2 Tujuan Praktikum •
Menentukan kerapatan kamba (bulk desity ), specific gravity serta sudut repost (angle of repos ) suatu bahan.
•
Mempelajari cara pengukuran densitas produk pertanian yang berbentuk tidak beraturan serta bersifat porus.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kerapatan Kamba ( Bulk Density) Density)
Kerapatan kamba merupakan salah satu sifat fisik bahan yag umumya digunakan dalam perancangan suatu gudang penyimpanan dan volume alat pengo pengolah lahan. an. Dalam Dalam penent penentuan uan kerapa kerapatan tan kamba kamba perlu perlu diketa diketahui hui terlebi terlebih h dahulu volume solid suatu komoditas pertanian yakni dengan membagi berat air yang dipindahkan dipindahkan dengan densitas air. Apabila Apabila komoditas komoditas yang diukur diukur bersifat bersifat higroskop higroskops, s, maka digunakan media lain seperti tepung. tepung. Keraptan Keraptan kamba kamba merupa merupakan kan parame parameter ter yang yang digun digunaka akan n dalam dalam menent menentuka ukan n ruang ruang proses maupun penyimpanan bahan. Dalam penanganan bahan hasil pertanian istilah densitas dibedakan menj menjad adii dua dua maca macam, m, yait yaitu u dens densit itas as mass massaa atau atau kera kerapa pata tan n mass massaa (mass
density ) dan densitas kamba atau kerapatan kamba ( bulk density ). 1. Kerapatan Kerapatan massa massa adalah adalah kerapatan kerapatan bahan bahan yang yang diukur diukur tanpa tanpa menyert menyertakan akan ruan ruangg-ru ruan ang g koso kosong ng di antar antaraa baha bahan n atau atau deng dengan an peng pengert ertia ian n lain lain perbandingan massa sebuah bahan dengan volumenya. 2. Kera Kerapa pata tan n
kamb kambaa
adal adalah ah kera kerapa pata tan n baha bahan n yang yang diuk diukur ur deng dengan an
menyertakan ruang kosong di antara bahan atau dengan pengertian lain perbandingan antara massa bahan dengan volume bahan beserta ruangruang kosong di antara bahan. Berat satuan bahan-bahan butiran (bulk solid ) dibedakan menjadi 2, yaitu: Berat Berat satuan satuan partik partikel el (γ butira butiran n tungga tunggal) l) disebu disebutt solid solid// particle
1.
density (γ p). 2.
Berat satuan curah ( bulk density ), yaitu berat bahan curah dibagi
volume volume total total bahan bahan termas termasuk uk pori-p pori-pori ori.. Macam-m Macam-maca acam m bulk density density, yaitu: -
Apparent/ Loose Bulk Density , yaitu densitas bahan curah tanpa
pemadatan (γa).
-
Compacted/ Tapped Bulk Density , yaitu densitas bahan curah
dengan pemadatan (γ c). -
Working/ Dynamic Bulk Density , yaitu densitas bahan curah
untuk penanganan bahan curah. Dalam menentukan Bulk Density dan Densiti curah, dapat digunakan rumus sebagai berikut : bulk density (γ) =
2.2 Spesific Spesific Gravity Gravity
Penger Pengertia tian n berat berat jenis jenis ( spesific gravity) adalah adalah perban perbandin dingan gan berat berat bahan bahan terhada terhadap p berat berat air yang yang volume volumenya nya sama sama dengan dengan bahan bahan. Spes Spesif ific ic
gravity (berat jenis) menunjukkan kerapatan massa yang dipengaruhi oleh gravitasi. Spesifi memiliki ki perana peranan n pentin penting g dalam dalam penang penangana anan n Spesificc gravity gravity memili komodi komoditas tas pertan pertanian ian seperti seperti penger pengering ingan an dan penyim penyimpan panan an biji-bi biji-bijia jian, n, stabilitas stabilitas makanan makanan ringan, ringan, penentuan penentuan kemurnian kemurnian biji, sortasi dan grading, grading, evaluasi kemasakan buah, tekstur dan kemasakan buah, estimasi ruang udara di dalam jaringan tanaman, serta evaluasi kualitas produk seperti pada jagung manis, manis, kacang-kacang kacang-kacangan, an, kentang kentang dan lain-lain. lain-lain. Penentuan Penentuan specific gravity dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
Dimana: massa air yang dipindahkan = (massa wadah + air + bahan) – (massa wadah + air).
2.3 Sudut Repos Repos
Karakteristik friksi yang perlu diketahui dalam perancangan mesinmesin pascapanen dari bahan hasil pertanian terutama biji-bijian adalah sudut repos (angle of repose ). Biasanya sudut repos diperlukan untuk menentukan sudut sudut kemirin kemiringan gan corong corong pengum pengumpan pan (hoppe (hopper) r) atau atau kemiri kemiringa ngan n saring saringan an mesin sortasi. Sudut repos adalah sudut yang terbentuk antara bidang alas dan bidang miring dari suatu bentuk segitiga pada saat bahan curah (biji-bijian) dijatuhkan secara bebas atau sampai bahan mulai jatuh bergulir. Sedut repos terbagi dua, yaitu:
1.
Sudut Sudut repos repos statik statik,, yaitu yaitu sudut sudut gesek gesek antar antar bijian bijian diamba diambang ng
batas gerak. 2.
Sudut repos dinamik, yaitu sudut antara lereng timbunan bijian
dengan permukaan horizontal. Menurut Sahay dan Singh (1994), nilai sudut repos dari suatu bahan dipengaruhi oleh bentuk, ukuran, kadar air, dan orientasi bahan.
BAB III METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1
Alat : •
Timbangan analitik
•
Gelas ukur
•
Beaker glass
•
Alat pengukur sudut repos
3.1.2
Bahan :
•
Kacang hijau
•
Kacang Kedelai
•
Jagung
•
Air
3.2 Prosedur Perrcobaan 3.2.1 Menentukan Bulk Density Density a.
Timb Timban angl glah ah
seju sejuml mlah ah
baha bahan n
deng dengan an
meng menggu guna naka kan n
timbangan analitik. b.
Ukur Ukurla lah h volu volume me baha bahan n yang yang tela telah h diti ditimb mban ang g ters terseb ebut ut
dengan menggunakan gelas ukur/gelas baker. c.
Hitunglah
bulk bulk dens densit ityy
baha bahan n
deng dengan an
meng menggu guna naka kan n
persamaan sebagai berikut :
bulk density (γ) = 3.2.2 Menentukan Spesific Gravity
a. Timbanglah Timbanglah bahan dengan dengan menggun menggunakan akan timbangan timbangan analitik. analitik. b. b. Mas Masukka ukkan n air air ke dala dalam m gelas elas ukur/ kur/g gelas elas bake baker, r, kemu kemudi dian an timbanglah gelas yang telah diisi air tersebut (massa wadah+air).
c. Masukkan bahan ke dalam gelas ukur/gelas baker yang telah diisi
ari tersebut dan catatlah massanya (massa wadah+air+bahan). d. Hitung Hitunglah lah specific specific grafity grafity bahan dengan dengan mengguna menggunakan kan persama persamaan an sebagai berikut : Dimana : Massa air yang dipindahkan = (massa wadah + air + bahan) - (massa wadah + air).
3.2.3 Menentukan Menentukan Sudut Repos
a.
Leta Letakk kkan an baha bahan n pada pada perm permuk ukaa aan n bida bidang ng atas atas (sen (seng) g) dari dari
alat pengukur sudut repos. b. b.
Naik Naikka kanl nlah ah lapi lapisa san n atas atas dari dari alat alat peng penguk ukur ur sudu sudutt repo reposs
sedikit demi sedikit sampai dengan bahan mulai bergulir jatuh dan amati busur derajat untuk melihat besarnya sudut lapisan bawah dan lapisan atas dari alat pengukur sudut repos. c.
Pada Pada saat saat baha bahan n mula mulaii berg berger erak ak,, cata catatl tlah ah sudu sudutt yang yang
terbentuk (sudut repos bahan). d.
Ulan Ulangi gi pengu penguku kura ran n pada pada permu permuka kaan an yang yang berb berbed edaa (mik (mikaa
dan kayu) dengan masing-masing permukaan diulang sebanyak 30 kali. 3.2.4. 3.2.4. Mengu Menguku kurr Densit Densitas as Bahan Bahan Pertan Pertanian ian Porus Porus Ber Berbe bentu ntuk k Tak Tak Menentu Dengan Pelapisan Lilin a. Siapkan sampel dan timbang beratnya, m s. b. Siapkan air dan ukur volumenya, V a. c. Panaskan lilin sampai mencair. d. Sete Setelah lah lili lilin n menc mencair air,, celu celupk pkan an samp sampel el ke dalam dalam lili lilin n
kemudian timbang berat sampel berlapis lilin, m s1. e. Masukkan sampel berlapis lilin ke dalam air. Ukur volume
air ditambah sampel dan lilin, V s+1+a. f. Hitung volume lilin, V1.
g. Hitung volume sampel berdasarkan persamaan V s = Vs+1+a -
V1 - Va. h. Hitung densitas sampel
s
= ms / Vs.
BAB IV HASIL PERCOBAAN
4.1 Bulk 4.1 Bulk Density
Bulk Density (
Bahan
Massa (gr)
∆V (ml)
Jagung 1 Jagung 2 Jagung 3 Kedelai 1 Kedelai 2 Kedelai 3 Kacang Hijau 1 Kacang Hijau 2 Kacang Hijau 3
3.00 2.82 2.71 2.92 2.92 2.86 2.98 2.96 2.82
2 2 1 2.5 2.5 2.00 2 2.5 2.5
Nilai Bulk Density
1,5 1,41 1,71 1,49 1,184 1,128 1,168 1,168 1,43
Rata-rata
SD
1,54
0,153948
1,27
0,194857
1,26
0,151266
4.2 Spesific Grafity
Komoditas
Jagung
Perco baan
1 2 3
Massa Bahan (Mb)
9,07 8,97 9,03
Massa Wadah
Mb + Mw
(Mw) + air
+ Ma
(Ma) 52,58 61,17 52,45 61,31 52,73 61,56 Rata-rata SD
Massa air yang dipindahkan (Map)
8,59 8,86 8,83
Spesific Gravity = (Mbu/Map) x (1g/cm3) 1,06 1,01 1,02 1,03 0,02
K. Hijau
K. Kedelai
1 2 3
9,07 9,01 9,01
1 2 3
9,04 9,03 9,04
52,53 52,67 52,77 Rata-rata SD 52,57 52,86 52,44 Rata-rata SD
61,34 61,49 61,73
8,81 8,82 8,96
61,40 61,64 61,22
8,83 8,78 8,78
4.3 Sudut Repos 4.3.1 Uji Repos Repos Dengan Dengan Mika Mika PERCOBAAN
JAGUNG
KACANG HIJAU
KEDELAI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
20 15 20 18 22 25 24 21 20 24 22 24 26 20 18 20 25 25 20 21 24 25 23 25 25 25 24
12 9 6 15 7 7 9 10 5 14 5 12 13 8 17 8 14 14 10 14 8 12 11 11 10 15 13
8 8 7 6 8 7 8 6 6 7 6 8 10 6 9 10 9 8 9 9 6 10 7 9 6 7 10
1,03 1,02 1,01 1,02 0,01 1,02 1,03 1,03 1,03 0,003
28 29 30 Rata-rata SD
40 24 26 23,03333 4,230296
12 14 9 10,8 3,188341
6 8 7 7,7 1,369915
KACANG HIJAU
KEDELAI
15 20 20 17 19 12 10 27 20 25 18,5 5,275731
14 15 12 18 15 14 10 16 14 20 14,8 2,820559
4.3.2 Uji Repos Repos Dengan Dengan Seng Seng PERCOBAAN
JAGUNG
1 22 2 23 3 22 4 24 5 23 6 25 7 34 8 28 9 28 10 28 Rata-rata 25,7 SD 3,802046 4.4 Densitas bahan pertanian
Tabel Hasil Perhitungan Densitas Massa Volume Volume Perc Volume komod Massa Volume Sample + Sample+ Sample (Vs) obaa Lilin itas (Ms) air (Va) Lilin lilin+air = Vs + l + a n (Vl) (Msl) (Vs+l+a) Vl - Va 1 3,72 10 4,10 16 0,41 5,59 Terong 2 1,91 10 2,11 12 0,22 1,78 3 2,09 10 2,24 12,50 0,16 2,34 Xbar (Densitas) = 0,88 SD Densitas = 0,20
Densitas ρs = Ms/Vs
0,67 1,07 0,89
BAB V PEMBAHASAN
Informasi mengenai bulk denisty membantu kita dalam menentukan design storange storange (ruang (ruang penyimpana penyimpanan). n). Karena berdasarkan berdasarkan data bulk denisty tersebut, kita dapat menetukan storange (ruang penyimpanan) yang diperlukan oleh produk tersebut. tersebut. Apabila Apabila nilai bulk denisty dari produk produk terseb tersebut ut besar, besar, maka maka ruang ruang denisty dari penyimpanan yang diperlukan oleh produk tersebut besar pula. Dan apabila nilai
bulk denisty kecil maka ruang penyimpanan yang diperlukan oleh produk tersebut kecil pula. Perhitungan standar deviasi pada jagung, kedelai dan kacang hijau. Pada jagun jagung, g, standa standarr devias deviasii yang yang didapa didapatt adalah adalah 0,1539 0,153948, 48, pada pada kedelai kedelai standa standar r deviasi deviasi yang diperoleh diperoleh adalah 0,194857, 0,194857, sedangkan sedangkan pada kacang hijau standar standar deviasi yang diperoleh adalah 0,151266. Setiap bahan berbeda standar deviasinya dikare dikarenak nakan an berat berat jenis jenis yang yang dimili dimiliki ki masing masing-ma -masin sing g bahan bahan berbed berbeda-be a-beda, da, sema semaki kin n besa besarr berat berat jenis jenis yang yang dimi dimili liki ki baha bahan n maka maka sema semaki kin n keci kecill stan standa dar r deviasinya.
Dari Dari perhit perhitung ungan an tentan tentang g specif specific ic gravit gravity y didapa didapatt kesimp kesimpula ulan n bahwa bahwa semakin kecil nilai specific gravity suatu bahan maka semakin besar pengaruh gravitasiny gravitasinya. a. Dalam percobaan kali ini bahan yang dipakai yaitu jagung, kedelai dan kacang hijau. Pada percobaan jagung nilai yg paling kecil dilakukan pada percobaan kedua yakni 1,01 hal ini berarti tingkat gravitasi yang dimiliki oleh jagung yang paling tinggi terdapat pada percobaan ke dua. Pada percobaan kadelai nilai nilai yang yang paling paling kecil kecil dilaku dilakukan kan pada pada percob percobaan aan pertam pertamaa sebesa sebesarr 1,02, 1,02, jadi jadi tingkat tingkat gravitasi gravitasi kedelai yang paling tinggi terdapat terdapat pada percobaan pertama. Sedangkan untuk kacang hijau, nilai yang paling kecil terdapat pada percobaan ke tiga sebesar 1,01, jadi tingkat gravitasi kacang hijau yang paling tinggi terdapat pada percobaan ke tiga. Biasan Biasanya ya sudut sudut repos repos diperl diperluka ukan n untuk untuk menent menentuka ukan n sudut sudut kemiri kemiringa ngan n coro corong ng
peng pengum umpa pan n
(hop (hoppe per) r)
atau atau
kemi kemiri ring ngan an
sari saring ngan an
mesi mesin n
sorta ortasi si..
Pemben Pembentuk tukan an sudut sudut repos repos dipeng dipengaru aruhi hi oleh oleh bentuk bentuk,, ukuran ukuran,, kadar kadar air, air, dan orient orientasi asi bahan. bahan. Terlih Terlihat at dari dari hasil hasil prakti praktikum kum rata – rata rata sudut sudut repos repos dengan dengan menggunakan mika, maka diperoleh sudut sudut repos rata-rata jagung 23,03º, kacang kacang hijau 10,80º, dan kedelai 7,70º. Pada saat menggunakan seng, diperoleh sudut repos rata-rata rata-rata pada jagung 3,80º, kacang kacang hijau 5,27º 5,27º , dan kedelai 2,82º. Sudut repos yang paling kecil yaitu sudut repos dari kacang kedelai. Hal itu berarti bahwa bahwa kacang kedelai mudah menggelinding menggelinding terlihat juga dari bentuk bentuk kacang kedelai itu sendiri yang kecil di bandingkan dari bahan yang lain. Perbedaan sudut repos ini yang menjadikan perbedaan kemiringan corong pada mesin – mesin pengolah hasil pertanian.
BAB VI KESIMPULAN
1) Data kerapatan kamba (bulk density ) dan spesific gravity bahan diperlukan
untuk menyimpan biji-bijian, perencanaan silo, bunker, hopper, perancangan, pengemasan, dan lain-lain. Dari hasil perhitungan, nilai bulk density terbesar terdapat pada jagung. 2) Data volume, densitas, dan spesific gravity bahan diperlukan dalam proses
pen penge geri ring ngan an
dan dan
peny penyim impa pana nan n
biji biji-b -bij ijia ian, n,
pros proses es
sort sortas asi, i,
grad gradin ing, g,
pen penge gema masa san, n, ranc rancan ang g bang bangun un alat alat mesi mesin, n, dan dan lain lain-l -lai ain. n. Dari Dari hasi hasill perhitung perhitungan, an, nilai spesific paling besar besar tedapa tedapatt pada pada jagung jagung dan spesific gravity paling kedelai. kedelai. Semakin Semakin kecil nilai specific specific gravity gravity suatu bhan maka semakin semakin besar pengaruh gravitasinya. 3) Besar kecilnya nilai sudut repos dipengaruhi oleh karakteristik fisik bahan
yang akan diukur sudutnya. Menurut Sahay dan Singh (1994), nilai sudut
repos repos dari dari suatu suatu bahan bahan dipeng dipengaru aruhi hi oleh oleh bentuk bentuk,, ukuran ukuran,, kadar kadar air, air, dan orientasi bahan.
DAFTAR PUSTAKA
Sudary Sudaryant anto, o, dkk. dkk. 2011. 2011. Penunt Penuntun un Prakti Praktikum kum Mata Mata Kuliah Kuliah Teknol Teknologi ogi Hasil Hasil Pert Pertan ania ian. n.
Faku Fakult ltas as
Tekn Teknol olog ogii
Indu Indust stri ri
Pert Pertan ania ian n
Univ Univer ersi sita tass
Padjadjaran. Abbas, Akmadi. 2007. Karakteristik Fisik Wortel ( Daucus Carrota L.) Terhadap Terhadap Penanganan
Pasca
Panen
dan
Control .
Quality
http://elib.pdii.lipi.go.id/katalog/index.php/searchkatalog/.../7852/785 7.pdf. (Diakses pada tanggal 22 Maret 2011). Anonim.
2011.
Sifat-Sifat
Fisik
Bahan-Bahan
Pertanian.
http://bambangpurwantana.staff.ugm.ac.id/.../PengBhn01.doc. (Diakses pada tanggal 22 Maret 2011).
LAMPIRAN
Gambar 1. Timbangan Analitik
Gambar 2. Gelas Ukur
Gambar 3. Beaker Glasss
Gambar 5. Kacang Kedelai
Gamba ambarr 7. 7. Pen Peng gukur ukuran an Kaca Kacang ng Hija Hijau u
Gambar 4. Kacang Hijau
Gambar 6. Jagung
Gamb Gambar ar 8. Pen Pengu guku kura ran n Kaca Kacan ng Kede Kedela laii
Gambar 9. Pengukuran Jagung
Lampiran :
Alat :
Gambar 10. Pengukuran Masa Air
Bahan :
