III. METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan Waktu Penelitian dengan topik “Pengaruh Perlakuan Pengemasan Belimbing (Averrhoa carambola L) dengan Penggunaan Bahan Pengisi terhadap Mutu Fisik Belimbing selama Transportasi” dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. Waktu pelaksanaan penelitian selama 4 bulan terhitung mulai April 2010 hingga Juli 2010.
B. Alat dan Bahan Bahan 1. 2.
Belimbing varietas Dewa grade A kelas V. Karton bergelombang tipe RSC
3. Bahan pengisi kemasan berupa potongan kertas koran, dan serbuk gergaji. Alat 1. 2. 3. 4. 5.
Meja Simulator Timbangan mettler Rheometer Hand refractometer Ruang pendingin 10 oC
C. Metode Penelitian 1.
2. 3.
4.
5. 6.
Belimbing yang telah diperoleh dari kebun, dibersihkan, dan disortasi. Belimbing yang dipilih adalah belimbing yang tidak memiliki kerusakan atau cacat pada kulit buahnya serta memiliki umur yang seragam. Belimbing kemudian dimasukan ke dalam kemasan karton berkapasitas 10 Kg (50x40x30) sebanyak 6 buah. Masing-masing karton diberi perlakuan bahan pengisi yang berbeda-beda, yaitu kemasan pertama menggunakan bahan pengisi berupa serutan kayu, kemasan kedua menggunakan bahan pengisi serbuk gergaji dan kemasan ketiga menggunakan bahan pengisi cacahan kertas laminasi. Bahan-bahan tersebut dipilih untuk meningkatkan nilai guna dari hasil samping kayu dan kertas bungkus nasi (kertas laminasi) yang telah tidak digunakan. Selain diberi pengisi yang berbeda, penyusunan buah belimbing juga akan diteliti dengan penyusunan teratur atau dikenal dengan pattern pack. Tiga karton diberikan perlakuan penyusunan buah secara vertikal dan Tiga karton lagi disusun secara horizontal. Kemasan karton-karton tersebut kemudian diatur pada meja simulator (Gambar 6). Pengetaran dilakukan dengan waktu yang telah ditentukan yaitu selama 2 jam. Pada arah vertikal dengan amplitudo 4.04 cm dan frekfuensi 3.38 Hz. Pemilihan amplitudo sebesar 4.04 cm, frekuensi 3.38 Hz dan waktu selama 2 jam didasarkan pada jarak tempuh pendistribusian buah belimbing dari Depok menuju Jakarta, Bandung, Tanggerang dan terjauh di daerah Garut yang jarak tempuhnya sejauh 139 Km.
10
Gambar 6. Penyusunan karton diatas meja simulator
7.
Setelah perlakuan penggetaran, kemudian dilakukan pengamatan kerusakan mekanis untuk mengetahui jumlah dan persentase belimbing yang mengalami kerusakan akibat guncangan selama simulasi transportasi. 8. Setelah dilakukan sortasi, belimbing kemudian disimpan pada suhu 10oC selama delapan hari. Setiap dua hari sekali dilakukan pengamatan terhadap kerusakan buah belimbing. Adapun data-data yang diambil selama pengamatan adalah pengukuran dan pengamatan terhadap kerusakan mekanis, kekerasan, total padatan terlarut, dan susut bobot. Penyimpanan pada suhu 10oC ini bertujuan agar masa simpan buah belimbing dapat bertahan lebih dari seminggu. Hal ini dinyatakan oleh O’hare (1997) bahwa buah belimbing yang disimpan pada suhu 10oC mempertahankan kondisi baiknya selama lebih dari seminggu. Gambar diagram alir dari metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 7 dibawah ini:
11
Belimbing
Sortasi
Pengemasan dengan tiga perlakuan bahan pengisi (cacahan kertas laminasi, serutan kayu dan serbuk gergaji) dan dua penyusunan (horizontal dan vertikal)
Simulasi transportasi di meja simulator dengan amplitudo 4.04 cm dan frekuensi 3.38 hz selama 2 jam
Pengujian kerusakan mekanis, kekerasan buah, susut bobot, dan total padatan terlarut
Penyimpanan selama 8 hari dengan suhu 10oc
Pengambilan data
Pengolahan data dengan menggunakan rancangan percobaan
Hasil Gambar 7. Diagram alir metode penelitian
12
D. Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap tingkat kerusakan mekanis, kekerasan, susut bobot dan total padatan terlarut. Penelitian ini lebih di titik beratkan pada pengamatan mutu fisik pada buah belimbing. Mutu fisik ditandai dengan adanya pecah (kulit terkelupas), memar dan luka pada buah (Waluyo (1991) diacu dalam Yulianti (2009)) sehingga parameter kerusakan mekanis merupakan parameter yang paling kritis pada penelitian ini. Selain itu, kekerasan dan susut bobot juga menjadi parameter untuk menentukan mutu fisik buah belimbing karena secara visual, pembeli yang akan membeli buah belimbing akan merasakan kekerasan belimbing yang matang dan juga bobot dari buah belimbing yang di jual. Selain mutu fisik, mutu kimiawi berupa parameter total padatan terlarut (kadar gula) juga diperlukan untuk mengetahui rasa manis pada buah belimbing. 1.
Kerusakan Mekanis
Pengamatan terhadap tingkat kerusakan mekanis belimbing dilakukan setelah kegiatan simulasi transportasi dan selama masa penyimpanan. Pengamatan dilakukan dengan cara melihat kerusakan seperti luka gores, memar, dan pecah dari masing-masing kemasan. Kegiatan pengujian dilakukan secara visual. Persamaan yang digunakan untuk menghitung kerusakan mekanis yang terjadi adalah sebagi berikut: %Rusak = (Jumlah Rusak/Jumlah Total) x 100% Klasifikasi kerusakan pada belimbing adalah sebagai berikut: 1. Luka Memar Luka memar terjadi akibat adanya benturan antar produk dengan dinding alat pengemasan atau tekanan sesama produk. 2. Luka Gores Luka gores terjadi akibat adanya gesekan antar produk dengan kemasan, dengan sesama produk atau dengan bahan pengisi. 3. Luka Pecah Luka pecah terjadi akibat adanya tekanan yang terjadi dari arah vertikal maupun dari arah horizontal produk. Selain itu dapat juga diakibatkan karena guncangan selama proses pengangkutan. 2.
Kekerasan
Uji kekerasan diukur berdasarkan tingkat ketahanan buah terhadap jarum penusuk dari rheometer (Gambar 8). Alat diset pada kedalaman 3 mm dengan beban maksimum 2 kg. Uji kekerasan dilakukan pada tiga titik yang berbeda yaitu bagian tengah, bagian bawah, dan bagian atas ditunjukkan pada Gambar 9. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali ulangan pada masingmasing sampel dan kemudian dirata-ratakan nilainya. Nilai yang keluar pada alat ini dinyatakan dalam satuan Kgf. Pengukuran kekerasan ini dilakukan setiap 2 hari. Penusukan jarum rheometer dilakukan pada bagian atas (pangkal), tengah, dan bawah (ujung). Kekerasan yang rendah ditunjukkan dengan angka yang kecil. Hal ini berkaitan dengan penusukan jarum rheometer. Semakin keras buah maka semakin besar gaya yang dibutuhkan jarum untuk menusuk kedalam buah, sebaliknya jika buah lunak maka gaya yang diperlukan juga semakin kecil. Semakin kecil nilai tekan buah belimbing maka menunjukkan semakin rusak
13
buah belimbing tersebut. Bagian bawah buah belimbing yang memiliki tingkat kekerasan yang lebih dibandingkan dengan bagian atas dan tengah buah belimbing.
Gambar 8. Rheometer 3.
Gambar 9. Bagian-bagian buah belimbing
Susut Bobot
Susut bobot ditimbang dengan menggunakan timbangan mettler (Gambar 10). Penurunan susut bobot di hitung berdasarkan persentase penurunan berat bahan sejak awal penyimpanan sampai akhir penyimpanan (delapan hari). Persamaan yang digunakan untuk menghitung susut bobot adalah sebagai berikut: W-Wa Susut Bobot (%)= ×100% W dimana : W = bobot bahan awal penyimpanan (gram) Wa = bobot bahan akhir penyimpanan (gram)
Gambar 10. Timbangan Mettler
14
4.
Total Padatan Terlarut
Pengukuran total padatan terlarut dilakukan dengan menggunakan refractometer (Gambar 11). Pengukuran total padatan terlarut dilakukan dengan meletakkan cairan daging buah belimbing yang telah dihancurkan pada prisma refractometer. Angka yang tertera pada refractometer menunjukan kadar total padatan terlarut yang dinyatakan dalam °Brix. Nilai yang tertera pada refractometer mewakili rasa manis pada buah belimbing. Sebelum dan sesudah pembacaan, prisma refractometer harus dibersihkan terdahulu dengan alkohol. Pengukuran total padatan terlarut setiap dua hari sekali dan dilakukan tiga kali pengulangan terhadap dua sampel dari masing masing jenis perlakuan.
Gambar 11. Hand Refractometer
E. Kesetaraan Simulasi Transportasi Kesetaraan simulasi transportasi yang dilakukan dengan menggunakan meja simulator dapat dihitung dengan menggunakan persaman-persamaan di bawah ini: 1. Amplitudo rata-rata getaran bak truk (P) = ∑ (Ni x Ai)/ ∑ (Ni) Dimana : P = rata-rata getaran bak truk (cm) N = jumlah kejadian amplitudo A = amplitude getaran vertikal (cm) jalan luar kota 2. Luas satu siklus bak truk jalan kota = ∫T o P Sin ωT dT 3. Jumlah luas seluruh getaran bak truk jalan dalam kota selama 0.5 jam = 30 menit x 60 detik/menit x f x Luas satu siklus bak truk jalan kota 4. Luas satu siklus getaran vibrator = A ∫T o P Sin ωT dT Dimana : T = 1/f T = Periode (detik/getaran) ω = 2π/T ω = Getaran/detik 5. Jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam = 1 jam x 60 menit/jam x 60 detik/menit x f 6. Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama 1 jam = jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam x luas satu siklus getaran vibrator Simulasi pengangkutan dengan truk selama satu jam dalam kota dan jalan buruk (aspal): = (jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam/ jumlah getaran bak truk) x jarak tempuh
15
F. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang akan digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap 2 faktorial dengan 1 kali perlakuan. Faktor-faktor yang digunakan adalah: B = Bahan Pengisi B1 = Kemasan karton dengan bahan pengisi potongan kertas Koran B2 = Kemasan karton dengan bahan pengisi serbuk gergaji B3 = Kemasan karton tanpa bahan pengisi P = Teknik Pengemasan P1 = Posisi Vertikal P2 = Posisi Horizontal Dua faktor tersebut akan menghasilkan kombinasi-kombinasi perlakuan yaitu: B1P1, B1P2, B2P1, B2P2, B3P1, B3P2. Model umum dari rancangan percobaan ini adalah: Yij = µ + Bi + Pj + (BP)ij + Dij Dimana : Yij = Pengamatan pada perlakuan B ke-i dan P ke j µ = Nilai rata-rata harapan Bi = Perlakuan A ke-i Pj = Perlakuan B ke-j (BP)ij = Interaksi A ke-i dan B ke-j Dij = Pengaruh alat percobaan dari perlakuan A ke-i dan B ke-j I = 1,2,3 (bahan pengisi) j = 1,2 (Teknik Pengemasan) Pengamatan dilakukan setiap hari sekali selama delapan hari terhadap beberapa respon. Respon yang akan diamati yaitu: (1) Susut bobot, (2) Uji kekerasan, (3) kerusakan mekanis, (4) Total padatan terlarut. Pada setiap respon akan diamati pengaruh dari kombinasi faktor yang diberikan sehingga akan diketahui apakah jenis bahan pengisi dan teknik penyusunan akan berpengaruh terhadap tingkat kerusakan dan umur simpan buah belimbing.
16
