PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM:
“F-RAY (Fruit Spoilage Delay)” Inovasi Alat Preservasi Berbasis Automatic ECO-CUMCO (Edible Coating and Vacuum Cooling) Sebagai Upaya Memperpanjang Umur Simpan Buah Segar Guna Meningkatkan Kualitas Buah Lokal
BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA
Fadli Yudha Bhakti Mohammad Arham Alija Haydar R. Emerald Falah B. Siti Almaidah
Diusulkan Oleh: 145100107111024 125100107111026 145100901111018 145100101111006 145100100111012
Angkatan 2014 Angkatan 2012 Angkatan 2014 Angkatan 2014 Angkatan 2014
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015
i
PENGESAHAN PKM-KARSACIPTA 1. Judul Kegiatan : “F-RAY (Fruit Spoilage Delay)” Inovasi Alat Preservasi Berbasis Automatic ECO-CUMCO (Edible Coating and Vacuum Cooling) Sebagai Upaya Memperpanjang Umur Simpan Buah Segar Guna Meningkatkan Kualitas Buah Lokal 2. Bidang Kegiatan : PKM-KC 3. Ketua Pelaksana Kegiatan a.Nama Lengkap : Fadli Yudha Bhakti b.NIM : 145100107111024 c.Jurusan : Teknologi Hasil Pertanian d.Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Brawijaya e.Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Simpang Widara 1 No. 4, Malang/ 081315473677 f.Alamat email :
[email protected] 4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis: 4 orang 5. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar : Yusuf Hendrawan, STP, M. App. Life Sc., Ph. D b. NIDN : 16058102 c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Bunga Andong Selatan Kav. 36, Malang/082142353866 6. Biaya Kegiatan Total a. Dikti : Rp 12.156.000 b. Sumber lain :7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 bulan Malang, 5 Oktober 2015 Menyetujui Wakil Dekan III Bidang Kemahasiswaan
(Yusuf Hendrawan, STP,M. App. Life Sc., Ph. D) NIP. 19810516 200312 1 002
WakilRektor Rektor III III Wakil Bidang Kemahasiswaan Bidang Kemahasiswaan
NIP. 19550213 198403 1 001
(Prof. Dr. Ir. Arief Prajitno, MS.) NIP. 19550213 198403 1 001
Ketua Pelaksana Kegiatan
(Fadli Yudha Bhakti) NIM. 145100107111024
Dosen Pendamping
NIDN. 1605DAFTAR ISI (Yusuf Hendrawan, STP, M. App.Life Sc., Ph. D) NIDN. 16058102 ii
ii
DAFTAR ISI Halaman Judul............................................................................................... Lembar Pengesahan ...................................................................................... Daftar Isi........................................................................................................ Daftar Gambar ............................................................................................... Ringkasan ......................................................................................................
i ii iii iv v
BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 1.3 Tujuan ..................................................................................................... 1.4 Manfaat ................................................................................................... 1.5 Luaran yang Diharapkan .........................................................................
1 2 2 2 2
BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Kondisi Umum Lingkungan .................................................................... 2.2 Respirasi Pada Buah ................................................................................ 2.3 Edible Coating ........................................................................................ 2.4 Pati .......................................................................................................... 2.5 Pre-cooling .............................................................................................. 2.6 Vacuum Cooling ...................................................................................... 2.7 IC Mikrokontroler Arduino .....................................................................
3 3 3 4 4 4 5
BAB III Metode Pelaksanaan 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ............................................................. 3.2 Alat dan Bahan ........................................................................................ 3.3 Tahap Studi Pustaka ................................................................................ 3.4 Tahap Pelaksanaan .................................................................................. 3.5 Tahap Evaluasi ........................................................................................
5 5 6 6 9
BAB IV Biaya dan Jadwal Kegiatan 4.1 Anggaran Biaya ....................................................................................... 9 3.2 Jadwal Kegiatan ...................................................................................... 9 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... LAMPIRAN Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota ...................................................... Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Biaya ....................................................... Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas ....... Lampiran 4. Lembar Orisinalitas .................................................................. Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan ........ Lampiran 6. Biodata Dosen Pendamping......................................................
10 11 16 18 19 20 22
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Vacuum Cooling.................…...................................................... Gambar 2 Mikrokontroler Arduino.................….......................................... Gambar 3 Desain F-RAY….....................…................................................. Gambar 4 bagan sistem instrumentasi F-RAY..............................................
4 5 7 7
iv
RINGKASAN Buah-buahan merupakan komoditi yang mudah mengalami kerusakan karena rentan terhadap berbagai macam reaksi baik fisiologis, mekanik, kimiawi dan mikrobiologis. Hal ini tentunya sangat merugikan petni buah karena umur simpan buah sangat singkat dan konsumen hanya mau mengkonsumsi buah yang masih segar. Untuk itu diperlukan suatu alternatif solusi untuk memperpanjang umur simpan buah, salah satunya dengan menggunakan F-RAY. F-RAY merupakan alat yang memiliki 3 komponen utama, yaitu Vacuum Cooling, Edible Coating dan Pengering. Vacuum Cooling berfungsi untuk mengurangi jumlah mikroba pada buhah, edible coating berfungsi sebagai pelapis untuk melindungi buah dari kontak langsung dengan oksigen, serta pengering untuk mengeringkan coating, sehingga output yang dihasilkan berupa buah yang telah di coating. Dengan adanya alat ini diharapkan umur simpan buah dapat diperpanjang.Total Biaya yang diajukan untuk mewujudkan alat ini sebesar Rp. 12.200.000,-. KEYWORD: alat preservasi buah, vacuum cooling, edible coating, kerusakan buah, umur simpan buah
v
1
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Buah-buahan merupakan produk pertanian yang berperan penting dalam konsumsi pangan manusia. Hal ini dikarenakan buah kaya akan zat gizi seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin, serat dan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh, sehingga buah-buahan baik dikonsumsi khususnya dalam keadaan segar. Namun, seperti hasil pertanian lainnya, buah mudah mengalami kerusakan. Sifat buah yang mudah rusak, tentunya sangat merugikan para petani, karena buah yang sudah rusak tidak diminati konsumen. Menurut Winarko (2011) buah yang telah dipanen tetap melakukan aktivitas fisiologis yaitu respirasi sehingga terjadi perombakan jaringan buah yang menyebabkan buah menjadi layu. Selain itu, enzim-enzim pematangan buah pasca panen tetap bekerja sehingga buah akan terus mengalami pematangan, sehingga perlu dilakukan penghambatan aktivitas enzim dalam buah seperti menghambat masuknya oksigen. Menurut Tahula (2013) mikroorganisme juga berperan banyak dalam pembusukan buah. Hal ini dikarenakan buah mengandung berbagai nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme. Untuk itu dibutuhkan suatu upaya untuk menghambat pembusukan buah guna memperpanjang umur simpan buah pasca panen. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk memperpanjang umur simpan buah pasca panen adalah dengan menghambat proses respirasi buah, meghambat kerja enzim,dan mengurangi oksigen yang masuk serta menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Menurut Sudarmadji (2014) pemberian edible coating pada buah segar dapat menurangi aktivitas air sehingga aktivitas mikroba dapat dikurangi, menghambat proses respirasi dan kontak oksigen, serta mencegah susut bobot. Akan tetapi, edible coating yang ada dirasa kurang maksimal karena sebelum dilakukan edible coating sebenarnya sudah ada mikroba yang telah menempel pada buah, sehingga sebenarnya diperlukan perlakuan pendahuluan terlebih dahulu untuk mengurangi jumlah mikroorganisme awal pada buah sebelum dilakukan pelapisan. Selain itu, hingga saat ini pelapisan edible coating pada buah masih dilakukan secara manual, yaitu dengan pencelupan satu persatu, sehingga waktu yang dibutuhkan sangat lama dan kurang efektif. Untuk itu, kami mebuat inovasi baru mesin edible coating otomatis, yaitu FRAY. F-RAY terdiri dari 3 bagian utama, yaitu Vacuum Cooling, Edible Coating dan pengering. Vacuum Cooling berfungsi untuk mengurangi jumlah mikroba awal sebelum dilakukan pelapisan edible coating. Menurut Jaelani (2014) pendinginan pada tekanan vacum dapat mengurangi pertumbuhan mikorba, sehingga diharapkan saat dilakukan pelapisan jumlah mikroba sudah berkurang. Edible Coating berfungsi sebagai pelapis buah. Kemudian Pengering berfungsi untuk mengeringkan lapisan edible coating sehingga saat keluar buah sudah siap dikemas. Kombinasi Vacuum Cooling, Edible Coating dan pengering pada FRAY diharapkan dapat menghambat pembusukan dan memperpanjang umur simpan buah.
2
Dari uraian diatas, kami ingin mengembangkan suatu alat melalui Usulan Program Kreativitas Mahasiswa dengan judul “F-RAY (Fruit Spoilage Delay) Inovasi Alat Preservasi Berbasis Automatic ECO-CUMCO (Edible Coating and Vacuum Cooling) Sebagai Upaya Memperpanjang Umur Simpan Buah Segar Guna Meningkatkan Kualitas Buah Lokal. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana metode perancangan F-RAY yang sesuai sehingga bisa menjadi alat yang mampu memperpanjang umur simpan buah segar? 2. Bagaimana mekanisme kerja F-RAY sebagai alat yang dapat memperpanjang umur simpan buah segar? 3. Bagaimana menguji tingkat keberhasilan F-RAY agar mampu diaplikasikan pada buah segar? 1.3 Tujuan 1. Mengetahui metode perancangan F-RAY yang sesuai sehingga bisa menjadi alat yang mampu memperpanjang umur simpan buah segar. 2. Mengetahui mekanisme kerja F-RAY sebagai alat yang dapat memperpanjang umur simpan buah segar. 3. Untuk menguji tingkat keberhasilan F-RAY agar mampu diaplikasikan pada buah segar. 1.4 Manfaat Manfaat dari pelaksanaan program ini adalah dapat digunakan sebagai salah satu media aktualisasi dan pengembangan teknologi untuk menemukan solusi alternative bagi pemerintah dalam mengatasi masalah impor buah akibat kelangkaan buah. Bagi akademisi dan masyarakat, terciptanya F-RAY akan menaambah wawasan baru tentang teknologi yang dapat diaplikasikan untuk mengatasi masalah umur simpan buah segar yang pendek dan mudah rusak. Instrumen hasil pelaksanaan program kegiatan ini bisa dijadikan salah satu upaya untuk mengurangi kerugian petani akibat buah yang cepat rusak sebelum sampai ke tangan konsumen. 1.5 Luaran yang Diharapkan Luaran yang diharapkan sebagai hasil kegiatan ini adalah terciptanya FRAY sebagai alat yang dapat memperpanjang umur simpan buah segar, sehingga nantinya alat ini dapat diaplikasikan secara nyata pada petani buah. Hasil dari kegiatan ini diharapkan dapat dipublikasikan secara ilmiah untuk kemudian dapat menambah wawasan bagi akademisi maupun masyarakat. Hak paten juga menjadi salah satu potensi yang dapat dicapai melalui kegiatan ini. Berdasarkan data Direktorat Jenderal Hak Kekayaan Intelektual RI Tahun 2015 masih belum dapat ditemukan peneliti maupun pematetan alat otomatis edible coating yang dikombinasikan dengan Vacuum cooling dan pengering.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Umum Lingkungan Buah – buahan lokal pasca panen umumnya cepat mengalami kebusukan sebab masih terjadi proses metabolisme (Ray, 2014). Komoditas buah – buahan lokal sangat rentan terkena kerusakan fisik, kimia, dan mikrobiologis (Arisman, 2009). Buah – buahan umumnya cepat mengalami kebusukan akibat mikroorganisme pada suhu ruang dengan kadar air 65% – 80% akibat penanganan pasca panen yang kurang optimal sehingga umur simpannya rendah (Suprapti, 2004). Padahal, buah – buahan lokal merupakan buah yang musiman, sementara tuntutan masyarakat untuk mengkonsumsi buah sebagai sumber vitamin, mineral, dan serat dibutuhkan setiap hari. Kondisi tersebut membuat petani kesulitan memasarkan buah – buahnya karena merupakan komoditas yang cepat busuk. Untuk itu, dibutuhkan solusi bagi para petani untuk memperpanjang umur simpat buah – buahan lokal pasca panen sehingga dapat dipasarkan secara luas, yaitu menggunakan F-RAY. F-RAY merupakan alat coating otomatis menggunakan edible coating dari pati dengan proses Vacuum cooling sebelumnya. F-RAY dapat mempermudah penanganan buah – buahan lokal pasca panen sehingga umur simpannya meningkat dan nilai jualnya pun bertambah. 2.2. Respirasi pada Buah Respirasi adalah suatu proses yang melibatkan terjadinya penyerapan oksigen (O2) dan pengeluaran karbondioksida (CO2) serta energi yang digunakan untuk mempertahankan reaksi metabolisme dan reaksi lainnya yang terjadi di dalam jaringan (Luo, 2010). Buah-buahan dan sayuran merupakan komoditi yang mempunyai sifat mudah rusak atau perishable karena mempunyai karakteristik sebagai makhluk hidup (Will et al., 1982), dan tidak mempunyai kemampuan untuk mempertahankan hidupnya. 2.3. Edible Coating Edible Coating adalah suatu lapisan tipis yang rata, dibuat dari bahan yang dapat dikonsumsi, dibentuk atas komponen makanan, dapat memberikan tahanan terhadap penguapan air, gas oksigen, karbondioksida, dan transfer lemak dalam sistem pangan (Mc. Hugh and Krochta, 1994). Coating dapat juga digunakan untuk melekatkan bumbu-bumbu pada makanan ringan dan meningkatkan daya tahan produk dari serangan mikroorganisme (Perez, 2002). Aplikasi polisakarida biasanya dikombinasikan dengan beberapa pangan fungsional seperti resin, plasticizers, surfaktan, minyak, lilin (waxes), dan emulsifier yang memiliki fungsi memberikan permukaan yang halus dan mencegah kehilangan uap air (Krochta et al. 1994). Edible coating/film berbahan dasar polisakarida berperan sebagai membran permeabel yang selektif terhadap pertukaran gas O2 dan CO2 sehingga dapat menurunkan tingkat respirasi pada buah dan sayuran (Krochta et al.1994).
4
Pati merupakan salah satu jenis polisakarida yang tersedia melimpah di alam, bersifat mudah terurai (biodegradable), mudah diperoleh, dan murah. Sifatsifat pati juga sesuai untuk bahan edible coating/film karena dapat membentuk film yang cukup kuat. 2.4 Pati Pati adalah karbohidrat yang merupakan polimer glukosa, dan terdiri atas amilosa dan amilopektin (Jacobs dan Delcour, 1998). Pati dapat diperoleh dari biji-bijian, umbi-umbian, sayuran, maupun buah-buahan. Sumber alami pati antara lain adalah jagung, labu, kentang, ubi jalar, pisang, barley, gandul, beras, sagu, amaranth, ubi kayu, ganyong, dan sorgum. Pemanfaatan pati masih sangat terbatas karena sifat fisik dan kimianya kurang sesuai untuk digunakan secara luas. Oleh karena itu, pati akan meningkat nilai ekonominya jika dimodifikasi sifat sifatnya melalui perlakuan fisik, kimia, atau kombinasi keduanya (Liu et al.2005) 2.5 Pre-cooling Pre-cooling atau pendinginan awal, adalah pendinginan cepat untuk mengambil panas sensibel (field heat) sebelum produk mengalami transportasi atau penyimpanan. Suhu produk diturunkan dalam waktu beberapa menit atau beberapa jam, sehingga produk tetap segar. Tujuan umum pre-cooling adalah memperlambat respirasi, menurunkan kepekaan terhadap mikroba, mengurangi jumlah air yang hilang, memudahkan pemindahan ke ruang pendingin. Pada proses pre-cooling komersial, produk di pre-cooling hingga suhunya mencapai 7/8 kali perbedaan suhu lapang dan suhu akhir yang diinginkan (1/8 sisa suhu hilang pada saat transportasi atau penyimpanan dingin) (Rao, 2015). 2.6 Vacuum cooling Pendinginan vakum (vacuum cooling) adalah salah satu metode yang digunakan untuk pra-pendinginan sayuran berdaun dan beberapa jenis buah. Mekanismenya adalah buah atau sayur diletakkan di dalam ruang vacum dan udara ditarik habis menggunakan pompa vakum hingga air dalam jaringan buah mulai mendidih. Panas laten yang dibutuhkan untuk penguapan tersebut diambil dari produk itu sendiri sehingga terjadi penurunan panas sensibelnya dan sebagai akibatnya terjadi penurunan suhu (Arteca, 2015).
Gambar 1. Vacuum Cooling (Heldman, 2003)
5
Produk dapat didinginkan selama 20 hingga 30 menit menggunakan vacuum cooling dengan hanya kehilangan sedikit air. Pendinginan vakum sangat populer pada pra-pendinginan sayuran berdaun karena dua keunggulannya yang utama, yaitu laju pendinginan cepat dan sebaran suhu seragam pada seluruh bahan (Rao, 2015). Tekanan udara di ruang pendinginnya berkisar 4.6 mm Hg (Arthey, 1996). Meskipun vacuum cooling biasanya digunakan pada sayuran hijau yang umumnya memiliki permukaan yang luas, teknologi ini juga dapat diaplikasikan pada buah – buahan (Rao, 2015). 2.7 IC Mikrokontroler Arduino Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen. Mikrokontroler yang digunakan yaitu Arduino. Arduino adalah kombinasi perangkat keras dan lunak open source berbasis mikrokontroler sebagai sarana pengembangan elektronika yang fleksibel dan mudah digunakan (Persaud, 2005).
Gambar 2. Mikrokontroler Arduino (Sumber : Persaud, 2005)
BAB 3. METODE PELAKSANAAN 3.1. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Perancangan dan pembuatan F-RAY akan dilaksanakan di Laboratorium Mekatronika Alat dan Mesin Agroindustri, Jurusan Keteknikan Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang. Secara keseluruhan pelaksanaan program ini membutuhkan alokasi waktu selama 5 bulan. 3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Bahan Dalam pembuatan F-RAY ini, bahan – bahan yang dibutuhkan adalah : lempengan stainless steel, pipa stainless steel, mur, baut, nozzle, lempengan,
6
pompa vakum, pompa air, microcontroller, kipas dryer, conveyor, dan plastik. 3.2.2. Alat Dalam pembuatan dan pengujian F-RAY, alat – alat yang dibutuhkan adalah laptop, gerinda, alat ukur, dan peralatan penunjang lainnya seperti alat pemotong, las, dan solder. 3.3. Tahap Studi Pustaka Metode ini digunakan untuk mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan perancangan dan pembuatan F-RAY. Pustaka yang digunakan yaitu berupa jurnal-jurnal yang berupa hasil penelitian, handbook, e-book, buku referensi mata kuliah dan juga tulisan-tulisan bebas seperti tulisan pada suatu forum maya, artikel bebas dari suatu situs, dan tulisan surat kabar baik berupa hardcopy maupun softcopy yang berhubungan dengan program yang dikembangkan. 3.4. Tahap Pelaksanaan 3.4.1. Tahap Desain F-RAY Sebagai penerapan tahap studi pustaka yang telah dilakukan, tahap selanjutnya yang dilakukan yakni melakukan perancangan F-RAY. Berikut ini adalah desain visual dari F-RAY.
7
Gambar 3. Desain F-RAY F-RAY didesain sesuai dengan standar desain dan hasil survei study pustaka desain yang sering digunakan di pasar. F-RAY didesain seperti pada gambar 3 dengan ukuran panjang horizontal 1.58 m, lebar horizontal 0.60 m, dan tinggi 0.55 m. Ukuran tersebut tidak mengikat dan dapat disesuaikan dengan kondisi di lapangan. Rangkaian alat berada di dalam ruang tertutup agar proses selalu terjaga dalam keadaan steril. F-RAY dilengkapi microcontoller untuk mengkondisikan alat sesuai perlakuan yang diinginkan. F-RAY ini didesain dengan fitur berupa 3 fungsi sekaligus, yakni membunuh mikroba dan memperlambat kematangan buah lewat Vacuum cooling, serta melapisi buah dengan edible coating secara otomatis. 3.4.2. Tahap Instrumentasi F-RAY Buah
Input Outlet
Vacuum cooling
Edible coating
dikeringkan
output Gambar 4 .bagan sistem instrumentasi F-RAY
8
Dalam instrumentasi F-RAY ini, dirangkaikan komponen – komponen hingga membentuk sistem seperti pada bagan yang dimuat di atas. Komponen-komponen tersebut ntara lain : a. Vacuum cooler Vacuum cooler terdiri dari 3 komponen: ruang vacuum, pompa vacuum, dan refrigeration system dengan evaporator coil didalam ruang vacuum. Ruang vacuum harus dirancang agar mampu menahan tekanan rendah. Pompa vacuum berfungsi untuk mengeluarkan udara dari ruang vacuum sehingga tekanan dalam ruang vacuum dapat turun hingga dibawah tekanan atmosfer. Untuk mencegah masuknya uap air kedalam pompa Vacuum, refrigeration system dibutuhkan untuk mengondensasi seluruh uap air (Rennie, 1999). b.
Coating section Coating section adalah tempat pelapisan edible coating berupa ruang yang di dalamya terdapat coating sprayer. Coating akan disemprotkan lewat nozzle sementara buah berjalan diatas conveyor selama kurang lebih 6 detik. Debit edible coating yang disemprotkan diatur sedemikian rupa sehingga buah input dapat dilapisi edible coating dengan sempurna.
c. Dryer Dryer adalah alat yang berfungsi untuk mengeringkan lapisan edible coating sehingga produk output dapat segera dipasarkan. Alat ini berupa kipas yang diletakkan di ujung coating section. Kipas ini akan mengalirkan udara panas kering yang akan mempercepat proses pengeringan lapisan edible coating. Setelah komponen-komponen disusun dan membentuk mesin F-RAY, mesin dialiri aliran listrik agar masin menyala dan bisa digunakan. Kemudian, disiapkan buah yang akan diproses melalui mesin F-RAY. Buah yang akan diproses terlebih dahulu dicuci dengan air bersih. Buah yang sudah dicuci langsung dimasukkan kedalam input outlet. Setelah buah dimasukkan kedalam input outlet, buah akan dibawa conveyor masuk ke dalam alat Vacuum cooling. Vacuum cooling berfungsi untuk membunuh dan mengurangi mikroba di permukaan kulit buah dan mencegah pematangan buah sehingga daya simpan buah dapat menjadi semakin lama. Buah akan memasuki Vacum cooling selama 15 menit pada suhu 2oC. Setelah proses Vacuum cooling selesai, buah akan masuk ke dalam coating section dimana buah akan dilapisi dengan edible coating secara otomatis menggunakan sprayer/nozzle. Edible coating yang akan digunakan terbuat dari pati dan kitosan. Setelah terlapisi dengan sempurna, buah dikeringkan menggunakan
9
kipas dryer. Produk output berupa produk buah yang telah steril dari mikroba dan terlapisi dengan edible coating sehingga memiliki daya simpan yang lebih lama. 3.4.3. Tahap Pengujian Alat Pengujian alat dilakukan setelah dilakukan perancangan alat F-RAY. Pengujian ini dilakukan dengan tujuan untuk menguji kelayakan alat sehingga bisa berfungsi dengan baik. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekatronik Alat dan Mesin Agroindustri, Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya. Pengujian yang dilakukan dengan menggunakan buah berukuran sedang, yaitu Apel, Jeruk, dan Sawo. Adapun pengujian yang dilakukan meliputi pengujian umur simpan, tekstur, warna, dan kesegaran warna buah. Selanjutnya, akan dilakukan evaluasi untuk memperbaiki alat kedepanya sehingga dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan. 3.5. Tahap Evaluasi Tahap evaluasi dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif Program Kreativitas Mahasiswa Karsa Cipta yang telah dilakukan. Tahap ini dilakukan dengan membandingkan kondisi buah sebelum dan sesudah memanfaatkan FRAY. Selain itu, produk buah yang telah diproses melalui F-RAY juga akan dibandingkan daya simpannya dengan buah yang dijual di pasaran. BAB.4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1. Anggaran Biaya Jenis Biaya Jumlah 1. Peralatan penunjang PKM Rp. 3.700.000,00 2. Bahan habis pakai Rp. 5.000.000,00 3. Perjalanan Rp. 1.700.000,00 4. Lain-lain Rp. 1.800.000,00 Rp. 12.200.000,00 Total Biaya 4.2. Jadwal Kegiatan No. Jenis Kegiatan 1 1 2 3 4 5.
Studi Pustaka Tahap Persiapan Perancangan dan Pembuatan Alat Pengujian Alat Evaluasi
2
Bulan 3
4
5
10
DAFTAR PUSTAKA Arisman, Dr. 2009. Keracunan Makanan Buku Ajar Ilmu Gizi. Jakarta: EGC Arteca, Richard N. 2015. Introduction of Horticultural Science. Stampford: Cengage Arthey, D. 1996. Food Processing. UK: Springer Heldman, Dennis R. 2003. Encyclopedia of Agricultural, Food, and Biological Engineering. USA: Marcel Dekker Jacobs, H. and J.A. Delcour. 1998. Vacuumthermal modifications of granular starch with retention of the granular structure: Review. J.Agric. Food Chem. 46(8): 2895−2905 Krochta, J.M, Baldwin E.A. and Nisperos,M.O. 1994. Edible coatings and films ood Quality. Technomic Publishing Co, Innc. Pensylvania Liu, Z., L. Peng, and J.F. Kennedy. 2005. The technology of molecular manipulation and modification. Asisted by Microwaves as Applied to Starch Granules. Carbohydrate Polymers, 61: 374−378 Mc. Hugh, T.H. and Krochta, J.M. 1994. Permealibity Properties of Edible film In oatings and films To Improve Food Quality’’ ed. Krochta, J.M; Baldwin E.A; and Nisperos-Carriedo, M.O. Technomic Publishing Co, Inc. Lancaster. Pensylvania Perez, B.M. and Rojas del Rio, M.A. 2002. Effect of Hydorxyprophyl Lipids Edible Composit and Plum Quality During Storage. Annual Meeting and Food Expo- Anaheim. California Rao, Chandra Gopala. 2015. Engineering for Storage of Fruits dan Vegetables. Oxford: BSP Books Ray, Bibek. 2014. Fundamental Food Microbiology, Fifth Edition. Boca Raton: CRC Press Rennie, Timothy J. 1999. Effects of Vacuum Rate on The Vacuum Cooling of Lettuce. Thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research. Montreal: McGill University. Senna, Magdy M. H. 2014. Edible Coating for Shelf-Life Extension of Fresh Banana Fruit Based on Gamma Irradiated Plasticized Poly(vinyl alcohol)/Carboxymethyl Cellulose/Tannin Composites. Materials Sciences and Applications Vol.5 No.6(2014) Sri Hadi, H.N.S. 2008. Aplikasi Kitosan dan Penambahan Ekstrak Bawang Putih et dan Edible Coating Bakso Sapi. Tesis. Program Studi Ilmu Pangan Fakultas Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. Stelljes, Kathryn Barry. 2000. Fruit and Vegetable Films Keep Food Fresh and Tasty. USA: USDA Agriculture Research Service Vásconez, M.B., S.K. Flores, C.A. Campos, J. Alvarado, and L.N. Gerschenson. 2009. Antimicrobial activity and physical properties of chitosan-tapioca starch based edible films and coatings
11
12
13
14
15
16
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan Penunjang PKM Jenis Biaya satuan Kebutuhan 1. Sewa laboratorium Rp. 100.000/bulan 5 bulan 2. Sewa peralatan lab. Rp. 90.000/bulan 5 bulan 3. Gerinda Rp. 250.000/buah 1 buah 4. Meteran ukur Rp. 200.000/buah 1 buah 5. Alat pemotong besi Rp. 1.300.000/buah 1 buah 6. Alat las listrik Rp. 1.200.000/buah 1 buah Total 2. Bahan habis pakai Jenis Bahan Biaya satuan Kebutuhan Lempeng besi Rp. 90.000 / m2 9,6 m2 Pipa stainless steel Rp. 25.000/m 7 meter Mur Rp. 1.000/ buah 50 buah Baut Rp. 1.000/buah 50 buah Nozzle Rp. 50.000/buah 10 buah Conveyor Rp. 1.500.000/buah 1 buah Plastik Rp. 22.000/m 3 m2 Kipas dryer Rp. 800.000/buah 2 buah Pati Rp. 25.000/kg 5 kg Chitosan Rp. 14. 000/kg 5 kg Total 3. Perjalanan Jenis Biaya satuan Kebutuhan 1. Transportasi pembelian alat dan bahan 2. Transportasi pengujian alat 3. Akomodasi Total 4. Lain-lain Jenis Biaya satuan Kebutuhan 1. Kertas A4 80 gram Rp. 40.000/rim 2 rim 2. Tinta Print Rp. 30.000/kotak 5 kotak 3. Fotocopy 4. Dokumentasi kegiatan 5. Penjilidan laporan Rp. 10.000/jilid 25 jilid 6. Biaya pengetikan Rp. 1.500/jam 100 jam 7. CD Rp. 7.000/keeping 10 keping Total
Jumlah Rp 500.000,00 Rp 450.000,00 Rp 250.000,00 Rp 200.000,00 Rp 1.300.000,00 Rp 1.000.000,00 Rp. 3.700.000,00 Jumlah Rp. 864.000,oo Rp. 175.000,00 Rp. 50.000,00 Rp. 50.000,00 Rp. 500.000,00 Rp. 1.500.000,00 Rp. 66.000,00 Rp. 1.600.000,00 Rp. 125.000,00 Rp. 70.000,00 Rp. 5.000.000,00 Jumlah Rp. 800.000,00 Rp. 800.000,00 Rp. 100.000,00 Rp. 1.700.000,00 Jumlah Rp 80.000,00 Rp. 150.000,00 Rp. 500.000,00 Rp. 600.000,00 Rp. 250.000,00 Rp. 150.000,00 Rp. 70.000,00 Rp. 1.800.000,00
17
5. Total Biaya Jenis Biaya 1. Peralatan penunjang PKM 2. Bahan habis pakai 3. Perjalanan 4. Lain-lain Total Biaya
Jumlah Rp. 3.700.000,00 Rp. 5.000.000,00 Rp. 1.700.000,00 Rp. 1.800.000,00 Rp. 12.200.000,00
18
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas No.
Nama/NIM
Program Studi
1.
Fadli Yudha Ilmu Bahkti/ Teknologi 145100107111024 Pangan
2.
Alija Haydar Teknik Rabbani/ Lingkungan 145100901111018
3.
Emerald Falah Brayoga/ 145100101111006 Siti Al Maidah/ 145100100111012
4.
5.
Mohammad Arham/ 125100107111026
Ilmu Teknologi Pangan Ilmu Teknologi Pangan Ilmu Teknologi Pangan
dan
Bidang Ilmu
UraianTugas
Ilmu dan Teknologi Pangan
Koordinasi, Penyusun proposal, studi pustaka Desain gambar, Desain alat, studi pustaka
Teknik Lingkungan
dan
dan
dan
Ilmu dan Teknologi Pangan Ilmu dan Teknologi Pangan Ilmu dan Teknologi Pangan
Penyusun proposal, studi pustaka Desain, Penyusun proposal, studi pustaka Desain pengujian alat, dan dokumentasi
19
Lampiran 4. Lembar Orisinalitas
20
Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan
Deskripsi : F-RAY adalah inovasi alat preservasi berbasis Automatic ECOCUMCO (Edible Coating and Vacuum Cooling). Alat ini mengintegrasikan 2 fungsi, yakni : Vacuum cooling dan edible coating. F-RAY memiliki 3 komponen utama, yaitu Vacuum cooler, coating section, dan dryer. Produk buah yang akan diproses dimasukkan lewat inlet lalu inlet ditutup. Setelah itu vacuum cooling dinyalakan selama 5-20 menit. Setelah proses vacuum cooling selesai, pintu akan terbuka secara otomatis dan buah akan masuk ke coating section. Di coating section, buah akan dilapisi edible coating menggunakan sprayer dari atas. Edible coating akan disirkulasi menggunakan pompa. Terakhir, buah yang telah dilapisi edible coating digerakkan menggunakan conveyor melewati kipas dryer dan keluar sebagai output dalam bentuk buah yang telah dilapisi edible coating.
21
22
Lampiran 6. Biodata Dosen Pendamping A. Identitas Diri 1 Nama Lengkap (dengan gelar) Yusuf Hendrawan,STP,M.App.Life Sc.,Ph.D 2 Jenis Kelamin Laki-laki 3 NIDN 0016058102 5 Tempat dan Tanggal Lahir Tulungagung, 16-05-1981 6 E-mail
[email protected] [email protected] 7 Nomor Telepon/HP 082142353866 B. Riwayat Pendidikan SD SMP SMA S1 S2 S3 Nama SD Sri SMPN SMA 3 Institut Osaka Osaka Institusi Wedari 1 Malang Pertanian Prefecture Prefecture Malang Malang Bogor University University Jurusan IPA Teknik BioBioPertanian Instrumenta Production tion, Engineerin Control and g Systems Engineering Tahun 19871993199619992007-2009 2009-2012 Masuk1993 1996 1999 2003 Lulus C. Pemakalah Seminar No Peneliti Judul Publikasi . 1 Tooy, D, Incorporating Hendrawan, farmer behavior in Y., Murase, H farm mechanization development – a fuzzy AHP approach
Forum Seminar
Tanggal
In The Proceeding of 2007 American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) Annual International Meeting Paper Number: 078043. Minnesota, Minneapolis USA, Minneapolis Convention Center USA
17 - 20 June, 2007
23
2
Hendrawan, Y. Color and Murase, H. Measurement for Estimating Growth Environment of Moss Using Artificial Neural Network
3
Hendrawan, Y. Intelligent and Murase, H. irrigation control using color, morphological and textural features in Sunagoke Moss
4
Hendrawan, Y. Water Irrigation and Murase, H. Control for Sunagoke Moss Using Intelligent Image Analysis
5
Hendrawan, Y.
Micro-Precision
In The Proceeding of 2007 Japanese Society of Agricultural, Biological and Environmental Engineers and Scientists (JSABEES) Inaugural Meeting Page: 180-181. Sakai, Osaka, Japan, Rihga Royal Hotel Japan In The Proceeding of 2008 American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) Annual International Meeting Paper Number: 083858. Providence, Rhode Island USA, Rhode Island Convention Center USA In The Proceeding of International Conference at the 17th IFAC (International Federation of Automatic Control) World Congress. Seoul, Korea, COEX Convention Center Korea; ISBN: 978-3902661-00-5 In The Proceeding
25 - 27 June, 2007
29 June - 2 July, 2008
6 - 11 July, 2008
8 - 10
24
and Murase, H. Irrigation System for Sunagoke Moss Production
6
Hendrawan, Y. and Murase, H.,
Machine Visionbased Precision Irrigation System for Sunagoke Moss Production
7
Hendrawan, Y. Image Features and Murase, H. Selection for Determining Sunagoke Moss Water Content –A Neural Genetic Algorithm Approach
8
Hendrawan, Y. Development of and Murase, H. Sunagoke Moss Response-Based
of 2008 Japanese Society of Agricultural, Biological and Environmental Engineers and Scientists (JSABEES) Inaugural Meeting. Matsuyama, Japan, Ehime University Japan In The Proceeding of 2009 American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) Annual International Meeting Paper Number: 095957. Reno, Nevada USA, Grand Sierra Resort and Casino USA In The Proceeding of 2009 Japanese Society of Agricultural, Biological and Environmental Engineers and Scientists (JSABEES) Inaugural Meeting. Fukuoka, Japan, Kyushu University Japan In The Proceeding of International Conference at the
September, 2008
21 - 24 June, 2009
5-6 September, 2009
10 - 11 September, 2009
25
4th IFAC (International Federation of Automatic Control) International Workshop on BioRobotics, Information Technology, and Intelligent Control for Bioproduction Systems. Champaign, Illinois, USA Hendrawan, Y. Image Feature In The Proceeding and Murase, H. Selection in of 2010 American Machine Vision for Society of Determining Agricultural and Sunagoke Moss Biological Water Content Engineers (Bio-inspired (ASABE) Annual Approaches) International Meeting Paper Number: 095957. Pittsburgh, Pennsylvania USA, David L. Lawrence Convention Center Hendrawan, Y. Neural-Intelligent In The Proceeding and Murase, H. Water Drops of 2010 Japanese Algorithm to Select Society of Relevant Textural Agricultural, Features for Biological and Determining Water Environmental Content of Engineers and Cultured Sunagoke Scientists Moss (JSABEES) Inaugural Meeting. Kyoto, Japan, Kyoto University Japan Hendrawan, Y. Sunagoke Moss AGRICONTROL Sensing for Environmental Control Strategies
9
10
11
20 - 23 June, 2010
8 - 10 September, 2010
6-8
26
and Murase, H. Water Content Sensing Using Machine Vision (Texture Analysis and Bio-inspired Algorithms) 12
Hendrawan, Y. Development of and Murase, H. Micro Precision Irrigation System in Plant Factory.
13
Hendrawan, Y. Development of and Murase, H. Precision Irrigation System using Machine Vision in Plant Factory
14
Hendrawan, Y. Machine visionand Murase, H. based microprecision irrigation system to optimize water use in plant factory
15
Hendrawan, Y. Design and and Murase, H. development of intelligent irrigation system for moss mat production in plant factory
2010, IFAC International Conference. Kyoto, Japan, Kyoto University Japan, ISBN: 978-3902661-90-6 18th IFAC World Congress, Università Cattolica del Sacro Cuore, , Milano Italy, ISBN: 978-3902661-93-7 American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) Annual International Meeting 2011. Louisville, Kentucky USA, Gault House In The Proceeding of CIGR International Symposium of Sustainable Bioproduction – Water, Energy, and Food, Tower Hall Funabori, Edogawa, Tokyo, Japan In The Proceeding of 2011 Japanese Society of Agricultural, Biological and Environmental Engineers and
Desember, 2010
28 August 2 Sept., 2011
7 - 10 August, 2011
19 - 23 September, 2011
6-8 September, 2011
27
16
17
Hendrawan, Y., Argo, B.D., Hermanto, M.B., Zhang S., Murase, H
Development of a fully controlled plant factory for moss mat production application of intelligent irrigation system, robot transporter, and precision artificial lighting system Hendrawan, Development of Y., Argo, B.D., Intelligent Hermanto, Irrigation System, M.B., Zhang Robot Transporter, S., Murase, H and Precision Artificial Lighting System for Moss Mat Production in a Fully Controlled Plant Factory
18
Hendrawan, Y. Intelligent microand Murase, H. precision irrigation system for cultured moss mat production in plant factory
19
Hendrawan, Y.
Sustainability of Food Production in
Scientists (JSABEES) Inaugural Meeting. Hokkaido, Japan, Hokkaido University Japan In The Proceeding of International Conference of Agricultural Engineering CIGRAGENG 2012. Valencia, Spain, Valencia Conference Centre
In The Proceeding of 2012 American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) Annual International Meeting Paper Number: 121341187. Hilton Anatole, Dallas, Texas, USA In The Proceeding of 2nd Asia Pacific Symposium on Postharvest Research, Education, and Extension, Grand Hotel, Yogyakarta, Indonesia. Workshop on Information
8 - 12 July, 2012
29 July - 1 August, 2012
September 18-20, 2012
March 1213, 2014
28
Indonesia and the Development of Precision Agriculture Technology
Technologies in Sustainable Agriculture for 9 Billion People's Food Production, Zhejiang University, Hangzhou, China. 20 Hendrawan, Applications of 19th International August, 24Y., Firmanda, Intelligent Machine Federation of 29, 2014 D., Murase, H. Vision in Plant Automatic Control Factory (IFAC) World Congress, Cape Town International Convention Centre (CTICC), Cape Town , South Africa. D. Penghargaan Dalam 10 Tahun Terakhir No Jenis Penghargaan Instuti Pemberi Tahun Penghargaan 1 First Prize, Japanese language Osaka Prefecture 2008 University speech contest 2 Information and Electrical American Society 2011 Technology Paper Award, of Agricultural and American Society of Agricultural Biological and Biological Engineers Engineers (ASABE) Annual International (ASABE) Meeting 3 Osaka Prefecture University Osaka Prefecture 2012 Award for Graduate Student University 4 Japan National Member Commision 2012 Organization (NMO) of CIGR Internationale du Outstanding Contribution Award Genie Rural 5 Japan National Member Commision 2012 Organization (NMO) of CIGR Internationale du Honorable Mention Paper Award Genie Rural 6 Juara 2 “My Citation Award” Universitas 2015 Universitas Brawijaya Brawijaya
2929
