III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan terhitung mulai bulan Januari hingga April 2012 di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.
B. Bahan dan Alat 1. Bahan Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah tomat jenis “martha/TW” yang diperoleh dari perkebunan tomat daerah Cisarua, dipetik pada pagi hari dengan umur panen 90 hari setelah tanam dan berat rata-rata buah tomat adalah 100-120 gram. Total berat buah tomat yang dibutuhkan sebanyak 320 kg untuk tiga kali pengambilan dari kebun. Setiap satu kali pengambilan lebih kurang sebanyak 105 kg. Pengambilan tomat ke kebun, yaitu pada umur petik panen ke-3, ke-5 dan ke-7. Bahan lain yang digunakan adalah peti kayu, dan kardus karton sebagai kemasan selama transportasi. Peti kayu yang digunakan terbuat dari kayu sengon dengan ukuran luar (40x27x20) cm (Gambar 2) dan kardus karton dengan ukuran luar (40x27x20) cm (Gambar 3). Selain itu juga digunakan bahan penunjang yaitu lembaran kertas koran sebagai bahan pengisi kemasan.
Gambar 2. Peti kayu untuk pengemasan buah tomat selama simulasi transportasi
Gambar 3. Kardus untuk pengemasan buah tomat selama simulasi transportasi 13
2. Alat Peralatan yang digunakan terdiri atas meja getar dengan kompresor, timbangan mettler PM4800 untuk mengukur susut bobot (Gambar 4.a), rheometer CR-300DX untuk mengukur kekerasan buah (Gambar 4.b), refractometer N-1 ATAGO untuk mengukur total padatan terlarut (Gambar 4.c), serta peralatan penunjang lainnya, seperti aquades untuk membersihkan peralatan dan stopwatch (Gambar 4.d) untuk menghitung waktu saat pengambilan nilai amplitudo.
b
a
c
d
Gambar 4. Peralatan yang digunakan (a) Timbangan Mettler PM-4800, (b) Rheometer, (c) Refractometer model N-1 ATAGO dan (d) stopwatch
C. Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan prosedur sebagai berikut: 1. Tomat yang telah diperoleh dari kebun, ketika tiba di Laboratorium TPPHP, tomat dibersihkan dengan menggunakan kain lap yang telah dibasahi oleh sedikit air (Gambar 5). Setelah itu tomat disortir lagi baik bentuk maupun ukuran (berat 100-120 gram) ketika dimasukkan ke dalam setiap kemasan. Tomat yang dipilih adalah tomat yang secara visual tidak memiliki kerusakan atau cacat pada kulit buahnya. Sebelum disimulasikan dilakukan pengamatan terhadap parameter mutu fisik tomat (kerusakan mekanis, susut bobot, kekerasan, dan total padat terlarut) sebanyak 10 buah sampel untuk masing-masing kemasan.
14
Gambar 5. Tomat yang sedang dibersihkan menggunakan kain 2. Tomat yang telah dibersihkan dan disortasi kemudian dimasukkan ke dalam kemasan karton (K1) dan peti kayu (K2) dengan ukuran yang sama, yaitu (40x27x20) cm. Masing-masing jenis kemasan diberi perlakuan bahan pengisi yang berbeda-beda, yaitu kemasan pertama (P1) menggunakan bahan pengisi berupa lembaran kertas koran dan kemasan kedua (P2) tidak menggunakan bahan pengisi (sebagai kontrol). Penyusunan buah tomat diatur secara teratur dengan kapasitas tomat sampai penuh pada setiap kemasan, yaitu kemasan dengan bahan pengisi lembaran kertas koran sebesar 10 kg dan kemasan tanpa bahan pengisi sebesar 13 kg. 3. Kedelapan kemasan tersebut diatur pada meja simulator, yaitu empat kemasan untuk simulasi transportasi selama satu jam dan empat kemasan untuk simulasi transportasi selama tiga jam (Gambar 6).
Gambar 6. Penyusunan kemasan buah tomat untuk simulasi transportasi 4. Simulasi transportasi dilakukan pada arah vertikal dengan waktu yang telah ditentukan, yaitu getaran yang terjadi selama satu jam menyesuaikan untuk pengangkutan tomat dari Cisarua ke Pasar Induk Kemang Bogor dan getaran yang terjadi selama tiga jam menyesuaikan untuk pengangkutan tomat dari Cisarua ke Bandung. Penggetaran (simulasi transportasi) dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan dengan hari yang berbeda-beda tetapi waktu pada pelaksanaan penelitian lebih kurang hampir sama. Nilai frekuensi dan amplitudo rata-rata selama simulasi selama 1 jam adalah 2.75 Hz dan 2 cm. Sedangkan nilai frekuensi dan amplitudo rata-rata selama simulasi 3 jam adalah 2.75 Hz dan 2.5 cm. Simulasi transportasi dilakukan dalam ruangan bersuhu 27 0C dan RH 40%-60%. Data teknis dalam melakukan simulasi selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 2 untuk lama simulasi satu jam dan Tabel 3 untuk simulasi 3 jam.
15
Tabel 2. Data teknis simulasi transportasi pada meja getar selama 1 jam Dicari
Nilai
Satuan
Frekuensi
2.75
Hz
Amplitudo
2
Cm
Perioda (T)
0.363636
detik/getaran
Kecepatam sudut ( )
17.27
getaran/detik -4
cm2/jam
Luas satu siklus getaran vibrator
6.949 x 10
Lama getaran
1
Jam
Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama 1 jam
6.879
cm2/jam
Jumlah luas seluruh getaran truk luar kota selama 0.5 jam
2.999
cm2/jam
Jumlah jarak yang di tempuh
34.406
Km
Tabel 3. Data teknis simulasi transportasi pada meja getar selama 3 jam Dicari
Nilai
Satuan
Frekuensi
2.75
Hz
Amplitudo
2.5
Cm
Perioda (T)
0.363636
detik/getaran
Kecepatam sudut ( ) Luas satu siklus getaran vibrator
17.27
Lama getaran
3
Jam
Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama 1 jam
8.60
cm2/jam
Jumlah luas seluruh getaran truk luar kota selama 0.5 jam
2.999
cm2/jam
Jumlah jarak yang di tempuh
129.042
Km
8.687 x 10
getaran/detik -4
cm2/jam
5. Setelah penggetaran (simulasi transportasi) kemudian diperiksa isi dari setiap kemasan dan dihitung banyaknya kerusakan mekanis pada setiap kemasan untuk mengetahui jumlah dan persentase tomat yang mengalami kerusakan akibat simulasi transportasi. Selain itu, dari setiap kemasan diambil 30 buah sampel, buah tomat yang dijadikan sampel terletak pada bagian lapisan atas, tengah dan bawah yang masing-masing setiap lapisan diambil 10 buah tomat. Kemudian diletakkan diatas tray untuk diukur susut bobot, tingkat kekerasan, dan total padatan terlarut. Diagram alir dari metode penelitian yang telah diuraikan secara rinci di depan dapat dilihat pada Gambar 7.
16
Tomat dari kebun
Dibersihkan dan disortasi baik bentuk dan ukuran (berat 100-120 gram)
Dilakukan pengamatan awal sebelum simulasi terhadap kerusakan mekanis, susut bobot, kekerasan, dan total padatan terlarut
Tomat disusun secara teratur dan dimasukkan di dalam kemasan kardus karton (K1) dan peti kayu (K2) dengan bahan pengisi lembaran kertas koran (P1) dan tanpa bahan pengisi (P2). Kapasitas kemasan dengan bahan pengisi lembaran kertas koran adalah 10 kg dan kapasitas kemasan tanpa bahan pengisi adalah 13 kg
Kemasan diatur pada meja simulator
Disimulasikan selama 1 jam dengan amplitudo 2 cm dan frekuensi 2.75 Hz
Disimulasikan selama 3 jam dengan amplitudo 2.5 cm dan frekuensi 2.75 Hz
Pengamatan kerusakan mekanis serta dilakukan pengamatan akhir terhadap susut bobot, tingkat kekerasan dan total padatan terlarut
Pengolahan data Gambar 7. Diagram alir penelitian
17
D.
Kesetaraan Simulasi Pengangkutan
Kesetaraan simulasi transportasi yang dilakukan dengan meja getar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini: 1. Amplitudo rata-rata getaran bak truk (P) = Σ (Ni x Ai)/Σ (Ni) Dimana: P = rata-rata getaran bak truk (cm) N = jumlah kejadian amplitudo A = amplitudo getaran vertikal (cm) jalan luar kota 2.
Luas satu siklus bak truk jalan kota = T=
detik / getaran
sin WT dT W=
getaran / detik
3.
Jumlah luas seluruh getaran bak truk jalan luar kota selama 0.5 jam = 30 menit x 60 detik/menit x f x Luas satu siklus bak truk jalan luar kota
4.
Luas satu siklus getaran vibrator =
5.
Jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam = 1 jam x 60 menit/jam x f Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama 1 jam = jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam x luas satu siklus getaran vibrator
6.
Simulasi pengangkutan dengan truk selama satu jam dalam kota dan jalan buruk beraspal (luar kota) =
x setara panjang jalan
E. Pengamatan 1. Susut Bobot Penurunan susut bobot dilakukan berdasarkan persentase penurunan berat bahan setelah simulasi transportasi. Pengambilan sampel dilakukan secara acak pada bagian lapisan atas, tengah dan bawah dengan masing-masing 30 sampel pada setiap kemasan. Alat yang digunakan untuk menghitung susut bobot ini adalah timbangan digital dengan merk Mettler PM-4800. Persamaan yang digunakan untuk menghitung susut bobot adalah sebagai berikut:
Dimana : W = bobot bahan awal penyimpanan (gram) Wa = bobot bahan akhir penyimpanan (gram)
2.
Uji Kekerasan
Uji kekerasan diukur berdasarkan tingkat ketahanan buah terhadap batang penekan rheometer. Pengukuran kekerasan dilakukan dengan menggunakan rheometer model CR-300DX yang diset dengan mode 20, beban maksimum 10 kg, kedalaman penekanan 10 mm, kecepatan penurunan beban 60 mm/ menit dan diameter batang 5 mm. Penekanan yang dilakukan yaitu bagian ujung, tengah dan pangkal buah tomat (Gambar 8). Besar gaya yang dibutuhkan untuk melakukan penusukan tergantung pada seberapa keras buah yang akan ditusuk. Semakin tomat mudah untuk ditusuk (tomat menjadi lunak) maka tomat semakin rusak, begitu sebaliknya.
18
a
b
c
Gambar 8. Penekanan pada bagian (a) pangkal, (b) tengah dan (c) ujung
3.
Total Padatan Terlarut (TPT)
Total Padatan terlarut dihitung dengan menggunakan alat refractometer model N-1 ATAGO. Pengukuran dilakukan dengan cara meletakkan cairan daging buah tomat pada prisma refraktometer. Sebelum dan sesudah pembacaan, prisma refraktometer dibersihkan dengan aquades dan di lap dengan menggunakan tissue. Angka yang tertera pada refraktometer menunjukkan kadar total padatan terlarut (oBrix) yang mewakili rasa manis.
Tingkat Kerusakan Mekanis
4.
Uji tingkat kerusakan mekanis dilakukan setelah tomat digoncangkan atau digetarkan. Pengamatan dilakukan dengan cara melihat luka memar dan luka goresan dari masing-masing kemasan. Uji ini dilakukan secara visual. Persentase kerusakan mekanis pada tomat dapat dihitung dengan persamaan: % Rusak = (Jumlah Rusak/Total Sampel) x 100% Klasifikasi kerusakan mekanis pada suatu komoditi dibagi menjadi tiga, yaitu: a. Luka memar Luka memar terjadi akibat benturan produk dengan alat pengepakan atau pengemasan. Tandatanda memar kurang tampak dari luar. Tomat dianggap memar apabila terbentuknya bagian warna yang berbeda pada kulit tomat dan buah menjadi lebih lunak. b. Luka gores Luka gores terjadi akibat gesekan yang terjadi antara bahan dengan produk yang lain. Tomat dianggap luka gores apabila terdapat goresan pada kulit luar tomat yang akan mengakibatkan rusaknya jaringan pelindung pada kulit. c. Luka pecah Luka pecah terjadi akibat adanya tekanan yang terjadi dari arah vertikal maupun dari arah horizontal. Selain itu dapat juga diakibatkan karena guncangan selama proses pengangkutan. Tomat dianggap luka pecah apabila buah tomat menjadi terbuka dan tampak jaringan daging buah di bawah kulit.
F.
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap dengan dua perlakuan dan tiga kali ulangan. Perlakuan yang diterapkan adalah:
19
A = Jenis kemasan yang digunakan A1 = Kemasan kardus karton A2 = Kemasan peti kayu B = Bahan pengisi B1 = Lembaran kertas koran B2 = Tanpa bahan pengisi Model umum dari rancangan percobaan ini adalah: Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + Cijk Dimana: Yijk = Pengamatan pada perlakuan A ke-i dan B ke-j pada ulangan ke-k µ = Nilai rata-rata harapan Ai = Perlakuan A ke-i Bj = Perlakuan B ke-j (AB)ij = Interaksi A ke-i dan B ke-j Cijk = Pengaruh alat percobaan dari perlakuan A ke-i, B ke-j pada ulangan ke-k i = 1, 2 (jenis kemasan) j = 1, 2 (bahan pengisi) k = 1, 2, 3 (ulangan) Uji Statistik diawali dengan analisis sidik ragam untuk mengetahui pengaruh dan interaksi perlakuan, serta dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) sebagai penentu beda taraf nyata 5% dari hasil perhitungan dengan menggunakan statistical analysis software (SAS). Acuan dalam analisis ragam untuk dapat dilanjutkan ke uji Duncan apabila: 1. Jika P-value ≥ 5% maka tidak signifikan / tidak berpengaruh 2. Jika P-value < 5% maka signifikan / berpengaruh
20
