g p p
5!
KALIBRASI ALAT PENGUKUR KADAR AIR DIGITAL
gxpg 3
z::
UNTUK PRODUK BIJI-BIJIAN
' Q s s
3 5" ."53,
5
Q Q s ' Q s s m s "r s
I
Q
2 EQgfj Q
Xrz
g
r)
Q
%3sgcl $2zU2.= C S Q S QS.XrS Q
5gaaS
iggg:. 3 m z , z = %5=a $ 2 0 3 r ' T Q Q
s s
c 5
9
s'QnXr?
UQIDQC
gg
2
gci
( D S Q " Q
a0 Q s .€ 2 J-.' Q 8.- 3.
;2
.
OLEH :
AGIE SATIA UTAMA
F14102103
2 gg!% . g X * CD - 3
? i
g, ag g# E Xr
4
sg
C
3 Q
*
-. 2. Q
82
:5 2;
B .is
WE P 35
3r Q
=
$J
2 E
s 3
; 3ED-: Q
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
KALIBRASI ALAT PENGUKUR KADAR AIR DIGITAL
UNTUK PRODUK BUI-BIJIAN SKRIP,SI Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknologi Pert anian
Pada Departemen Teknii Prtanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : Agie Satia Utama
F14102103
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
RIWAYAT HTDUP Penulis merupakan anak ketiga dari empat bersaudara, lahir di Tasikmalaya,
April 29
-
1983 kemudian masuk TK pada tahun 1989 kemudian masuk Sekolah
Dasar Negeri Sukasari 2 TasikrnaIaya pada tahun 1990, dm masuk Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri ! Tasikmapaya pada tahun 1996 dan masuk Sekolah Lanjutan Tingkat Atas pada tahun 1999 dan masuk Institut Pertanian Bogor pada tahun 2002.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTAMAN
KALIBRASI ALAT PENGUKUR KADAR AIR DIGITAL
UNTUK PRODUK BIJX-BIJIAN SrnPSI Sebagai salah salu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Xnstitut Pertanian Bogor
Oleh : AGIE SATIA UTAMA F14102103 Dilahirkan pada tanggal 29 April 1983 di Tasikmalaya Tanggal Zulus :
Menyetujui , Bogor, September 2006
Mulato. MS.
Prof. Dr.
SEP 2006 Pertanian
Dr. Ir. 9awan Hermawan, MS
Agie Satia Utama. F14102 103. Kalibrasi AIat Pengukur Kadar Air Digital Untuk Produk Biji-Bijian. Dibawah bimbhgan Prof. Dr. Ir. Hadi K Purwadaria, Msc. 2006.
RINGKASAN Effisiensi pengolahan kon~oditaspertanian adaIah sangat perlu dan penting sekali dalarn mencari terobosan-terobosan baru atau inovasi dalam setiap t d ~ a p pengolahan komoditas pertanian. PengendaIian mutu merupakan suatau tindakan berencana agar segala pelaksanaan proses produksi dapat mencapai tingkatan mutu yang sudah ditetapkan dengan biaya seekonomis mungkin (Hasan, 1976). Selain terobosan-terobsan inovasi pengolaban, peralatan-peralatan pengolahan harus dipelihara dengan baik agar alat-alat ukur yang digunakan dapat dipercaya kebenaran d m ketepatan hasil pengukuramya (Soedja'l : 1980 ;Pusat Pengujian Mutu Barmg, 1982). Salah satu kornponen mutu yang amat penting pada komoditas pertanian adalah kadar air. Kadaf air komoditas pertanian tidak saja berarti penting dalain ha1 ekonomis tetapi juga dalarn ha1 stabilitas dan mutu (marten and Hlynka cit. Pomeranz and Meloan, 1971). Kadar air adalah kunci keselamatan bagi komoditas pertanian terutma biji-bijsn selama penyimpanan, karena aMivitas biologi terjadi jika tersedia air. Banyak sekali rnetode yang dapat digunakan dalam menentukan nilai kadar air misalnya pengukuran nilai kadar air menggunakan metode oven, destilasi dengan toluene, pemanasan secara langsung dengm IR tester, dan menggunakan alat pengukur kadar air digital. Metode pengukuran kadar air digital ini merupakan metode pengdman kadar air yang sangat mudah, cepat, praktis disbanding metode yang lainnya. AXat pengukur kadar air tipe digital ini harus dikalibrasi terlebih dahulu ketepatan pengukuramya dengan hasil pengukwan rnetode oven. Pada penentuan nilai kadar air produk pertanian rnenggunakan metode oven inemiliki perlakuan yang berbeda untuk setiap rnacam produk pertaniannya misalnya untuk biji kopi dan kakao pemanasan pada suhu 104 "C selam 16 jam, untuk biji kedelai pada suhu 130 "C selam 1.5 jam sedangkan untuk biji jagung pada suhu 130 "C selam 4 jam. Persamaan yang diinputkan pada alat untuk kedelai adalah Y = 0.0019 X + 68.995 dengan nilai R ' = 0.9896, Untuk persamaan biji jagung adatah - 3E-07 x2 + 0.0467 X - 682.7 dengan nilai It2 = 0.8965, persamaan untuk biji kakao fermentasi adalah Y = -54.929Ln(x) + 578.72 dengan nilai R' = 0.9018, persamaan untuk biji kakao nonfermentasi adalah - 3E-08 x2 + 0.0005 X + 23.463 dengan nilai R ' = 0.9628, untuk biji kopi adalah Y = 0.0016 X - 30.468 dengan nilai R = 0.9802 Setelah dilakukan penginputan persanlaan untuk pengukur kadar air digital lalu dilakukan pengecekan pengukuran nilai kadar air digital bahan untuk kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran kadar air oven menggunakan bahan yang sama.
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allall SWT atas segala limpahan nikmat, rahmat dan hidayah Nya kepada penulis, selzingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul Kalibrasi Alat Pengukur Kadar Air Digital Untuk Produk Biji-bijian. Laporan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk dapat mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada Prof.Dr.Ir Hadi K Purwadaria,
Msc sebagai ketua komisi pembimbing, dan Dr. Ir. Sri Mulato, MS yang telah memberikan bantuan dana dan tempat penelitian, serta bertindak pula sebagai
Dosen Pembirnbing.
Bogor, 14 September 2006
DAFTAR IS1 RINGKASAN ................................................................................. i .. KATA PENGANTAR ........................................................................ 11 ... DAFTAR IS1 ................................................................................... 111 DAFTAR TABEL ............................................................................. iv
I.
I1.
............................................................... I A. Latar Belakang ................................................................ 1 B. Tujuan .........................................................................2 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................... 4 A . Kada. Air .................. ... ............................................4 PENDWLUAN
B . Metode - Metode Pengukwan Kadar A i r ................................ 4 1. Pengukuran Kadar A ir Metode Oven .................................4
2 . Metode Destilasi Dengan toluene ...................................... 5 3 . Pemanasan langsung dengan IR Moistur Tester .................... 6
4. Alat pengukur kadar air digital ........................................ 6 C. Kdibrasi Alat Ukur ..........................................................8
......
D . Produk Brji - Bljian ..........................................................8 1. Kakao
.......................................................................8
2. Kopi .........................*....................................*........ 8 3 . Jagung ......................................................................9 4. Kedelai ...................................................................
111.
11
METODE PENELITIAN ......................................................13
.......*.*.......13 A . Waktu Dan Tempat .....................*........ . . . B. Bahan Dan Alat ............................................................
13
C. Metode ...................................................................... 14
IV .
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................15
V.
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................25 DAFTAR PUSTAKA ........................................................26
DAFTAR TABEL
Tabef 1. Data primer hasil pengukuran biji kedelai
.....................................
..................................... Tabel 3. Data primer hasil pengukuran biji kakao nonfermentasi ..................... Tabel 2. Data primer hasil pengukuran biji jagung
Tabel 4. Data primer basil pengukuran biji kakao fermentasi ......................... Tabel 5. Data primer hasil pengukuran biji kopi
.....';..................................
DAPTAR GAMBAR
I. Alat pengukur kadar air digital ............................................... Gambar 2. Skema alat pengukur kadar air digital ....................................... Gambar 3. Grafik inputisasi persamaan biji kedelai .................................... Gambar 4. Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kedelai ..................
..................................... 6. Grafk hubungan kadar air digital dan oven biji jagung ................... 7. Grafik inputisasi persamaan biji kakao nonfermentasi ....................
Garnbar 5. Grafik inputisasi persamaan biji jagung
Q
s
'0
8. Grafik hubungan. kadar air digital dan oven biji kakao nonfermentasi .. s. 2 Gambar 9. Grdik inputisasi persamaan biji kakao fermentasi ......................... P,
-. Gambar 10. Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kakao fermentasi ..... 3
--.-.
E Garnbar 11. Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kopi ..................... 'C1 = Gambar 12. Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kopi .....................
z
3
CC
5
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Dalarn rangka meningkatkan produksi dan daya saing mutu komoditas pertanian di dunk, langkah yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan efisiensi pengolahan dan pengawasan atau pengendalian mutu komoditas pertanian. Efisiensi pengolahan komoditas pertanian adalah sangat perlu dan penting sekali dalam mencari terobosan-terobosan baru atau inovasi dalam setiap tahap pengolahan komoditas pertanian sehingga dengan ditemukamya
inovasi baru dalam pengolahan komoditas pertanian akan merhgkatkan daya saing komoditas pertanian tersebut di pasaran global. Pengendalian mutu adalah suatu tindakan krencana agar segala pelaksanaan proses produksi dapat mencapai tingkatan mutu yang sudah ditetapkan dengm biaya seekonomis mungkin (Hasan, 1976). Sehin terobosan-terobosan inovasi pengolahan, peralatan-peralatan pengolahan hams dipelihara dengan baik agar alat-alat hyang digunakan dapat dipercaya lcebnaran dm ketepatan hasil pengukurannya (Soedja'I : 1980 ; Pusat Pengujian Mutu Barang, 1982). Untuk itu peralatan pengolahan harus dikalibrasi secara berkala. Kalibrasi adalah standar untuk memastikan hubungan antara harga-harga yang ditunjukkan oleh smtu alat ukur dengan
harga yang sebenarnya dari besaran yang diukur. Salah satu komponen mutu yang amat penting pada komoditas pertanian adalah kadar air. Kadar air komoditas pertanian tidak saja berarti penting dalam ha1 ekonomis tetapi juga penting dalam ha1 stabilitas dm mutu (Marten and H1ynka cit- Pomeranz and Meloan, 1971). Kadar air adalah kunci keselamatan bagi
komoditas pertanian terutama biji-bijian selaxria
penyimpanan, karena aktivitas biologi terjadi jika tersedia air. Pengawasan
kadar air juga diperlukan untuk mengetahui saat yang tepat untuk menghentikan operasi pengeringan. Hal ini penting karena pengeringan yang berlebihan (over drying) akan menimbulkan kerusdcan n u t 4 disamping &an
meningkatkan biaya pengolahan karena pemakaian bahan bakar yang berlebihan (Sivetz and Desrosier, 1979). Produk pertanian yang seringkali diukur untuk diketahui kadar airnya adalah biji-bijian. Secara urnm biji mengandung unsur-unsur yang sama, yaitu embrio dan cadangan makanan serta kulit biji yang menyelubunginya. Biji-bijian banyak digunakan sebagai bahan makanan, oleh karena itu bijianbijian hams bisa dishpan dalam jangka waktu lama. Penyimpanan yang baik dilakukan pada saat biji-bij ian mencapai kadar air kesetimbangan. Pengukwari kadar air dapat dilakukan mengunakan alat ukur dan pengukuran dengan metode oven. Ketelitian dm ketepatan penentuan nilai kadar air rnenggunakan metode oven sudah menjadi acuan Standar NasionaJ Indonesia, namun demikian penentuan kadar air menggunakan metode oven ini relatif agak rumit dan membutuhkan waktu yang lama. Alat ukur kadar air merupakan perangkat ukur yang mudah dan cepat untuk mengetahui nilai kadar air. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia merancang alat ukur kadar
air menggunakan perangkat analog dan sedang dilakukan
penyempurnaan menggunakan sistem digital. Teknologi digital lebh cepat dm lebih mudah dalam ha1 pengoperasian dibandkgkan perangkat analog.
Oleh karena itu penelitian Kalibrasi Alat Pengukur Kadar Air Digital untuk
Froduk Biji-Bijian merupakan upaya untuk mendukung pengembangan tester ini yang diharapkan menjadi terobosan baru atau inovasi dalam melakukan pengukuran kadar air untuk pengawasan mutu kornoditas pertanian khususnya produk biji-bijian.
B. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan kalibrasi alat pengukur kadar air biji-bijian multi komoditi tipe digital buatan Pusat Penelitian Kopi dm Kakao Indonesia, Jember. Tujuan yang lebih khusus adalah :
1. MeIakukan kalibrasi alat pengukur kadar digital untuk produk bijibijian dengan beberapa macam bahan.
2. Menentukan ketepatan dan kebenaran hasil pengukurm alat pengukur
kadar air biji-bijian tipe digital yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia.
XI. TXNJAUAN PUSTAKA A. Kadar Air
Komoditas-komoditas pertanian seperti kopi, kakao, kedelai, jagung dan lain-lain, setelah panen untuk diolah menjadi produk sekundernya mernerlukan penentuan kadar air terutama dalam rnenentukan kondisi optimal penyimpanan komoditas pertanian setelah mengalami proses pengeringan, baik pengeringan dengan sinar matahari (sun dving) atau dengan pengeringan buatan (arfz$cial drying).
Menurut Wall (1970) kadar air adalah kunci penentu keawetan komoditas pertanian selama penyimpanan, karena aktivitas biologi akan
terjadi jika tersedia air. Penentuan kadar air terhadap komoditas pertanian hams dilakukan dengan tepat, untuk mengetahui waktu yang tepat untuk menghentikan proses pengeringan. Pengeringari terlalu lama selain pemborosan. bahan bakar juga akan merusak mutu komoditas pertanian itu sendiri. Homogenitas dan banyaknya contoh yang diambil juga adalah dua ha1 yang penting dalam penentuan kadar air komoditas pcrtanian (Gomez dm Gomez, 1984). Kadar air biji-bjian akan selalu berubah mengikuti perubahan kelembaban udara sekitarnya untuk mencapai kadar air kesetimbangan pada tingkat kelembaban tersebut. Pada kadar air kesetimbangan, maka air dalam biji-bijian tidak akan menguap ke Ijmgkungan dan juga tidak akan menyerap
air dari Iingkungan pada tit& kadar air dm FGI tertentu misalnya kadar air kesetimbangan biji kakao adahh 6-7 % pada kelembaban relatif udara 70 %, dan mtuk kopi kadar air 12 %jagung 12-13 dan kedelai 12-14 %:
B. Metode-Metode Pengukuran Kadar Air 1. Pengukuran Kadar Air Metode Oven
Pengukuran kadar air metode oven adalah pengukuran kadar air dengan memakai prinsip menguapkm air yang terkandung dalam bahan dengan cara pernanasan pada suhu d m lama waktu tertentu dimana besarnya suhu yang
dipakai berdasarkan jenis komoditas. Metode Oven adalah penentuan nilai kadar air dalam persentase ditulis dengan rumus : (KA) = (BK-I3W) / (B W-BN) x 100 %
KA
= Nilai
Kadar Air
BK = Berat b h n awal dan cawan sebelum pengeringan BW = Berat bahan akhi dan cawan setelah pengeringan BN = Berat cawan Pengukuran kadar
air dengm metode Oven t e r m u k metode
pengukuran yang mernilii kebenaran dan ketelitim hasil pengukuraxl yang tinggi sehingga dijadikan Standar Nasional Indonesia. fengukuran kadar air metode oven ini selain merniliki kebenaran dan ketepatan pengukuran yang baik juga tidak terlaIu membutuhkan biaya besar, namun metode Oven ini memiliki kelemahan dalarn ha1 kemudahan d m waktu. 2. Metoda Destihsi dengan toluen; AOAC, 1980
Metode penentuan kadar ah dibawah ini digunakan untuk beberapa jenis bahan pangan termasuk hasil perikanan seperti &an, udang, rumput Iaut serta hasil olahannya. Dalarn ha1 h i penentuan kadar air didasarkan volume air sebagai destilat per satuan berat smpel dan diiatakan dalam pusen. Peralatan yang digunakamya adalah destiiator dengan penampung destilat khusus (Bidwell-Sterling). Adapun prosedur pelksanaannya adaXah
I. Bahan (daging ikan ) ditumbuk halus kemudian timbang secukupnya sehingga lebih kurang air yang akan didestilasi sekitar 2 sampai 5 ml.
2. Masukkan cuplikan tersebut ke dab
labu destilasi dan tarnbahkan 75 ml
toluene. 3. Selanjutnya pasanglah alat destifasi dan atur suhunya sefiingga toluene
yang rnenetes dari kondensor (pendingin) adalah 2 tetes setiap detik. Destilasi
dilakukan sampai 1jam atau sampai volume air dalam Biidwell-Sterling tidak bertarnbah Iagi volumenya.
Radar air bahan ditentukan dari volume air per bexat bahan dalam satuan persen.
3. (Pemanasan Langsung dengan IR Moisture Tester)
Metode penentuan kadar air dibawah ini digunakan untuk kberapa jenis bahan pangan termasuk hasil perikanan seperti ikan, udang, rumput laut serta hasil olahannya. Dasar penentuan dalarn ha1 ini penentuan kadar ar didasarkan rasio berat air bebas yang diuapkan dengan. energi cahaya Infia .merah dengan berat sample dm dinyatakan dalarn persen. Peralatan khusus
yang digunakan adalah .Unit InfjraRed Moisture Tester (KETT) dan gunting. Prosedur pelaksanaan rnetode h i adalah 1. Panaskan cawan sampel dengan menyalakan lampu infka merah 0
sampai suhu di atas permukaan cawan sekitar 100 sampai 105 C. 2. Dalam keadaan kosong, aturlah keseimbangan' alat dengan indikator
keseimbangan menunjukkan tanda setimbang. 3. Haluskan daging &an kemudian masukkan ke dalarn cawan sampel
seberat 5 g pada I d a Red Moisture Meter. Kemudian aturlah keseimbangan alat dengan memberi anak timbangan seberat 5 g pada cawm yang lain (tempat anak timbangan). 4. Aturlah sedemikian rupa Iampu infia merah sehingga suhu udara di 0
atas permukaan daging sekita daging sekitar 70 C untuk bebrapa saat, kemudian sedikit demi sediiit turunkan posisi l a m p sehingga suhu di atas 0
permukaan ikan sekitar 100 sarnpai 105 C.
5. Pemanasan dilakukan sarnpai tidak lagi terjadi penurunan berat
sampel. Penentuan kadar air didasarkan pada jumlah kehilangan berat &an, d
i
i setiap g penunman berat sampel setara dengan 20 persen kadar air
(krdasarkan wet basis). 4. Alat Pengukur Kadar Air Digital
Alat pengukur kadar air digital adaIah alat untuk menentukan kadar air dari multi komoditas pertanian yang dirancang secara digital. Tolok ukur yang digunakan daIarn pengukuran menggunakan alat pengdcw kadar air
digital ini adalah nilai konduktansi atau kapasitansi yang berbeda-beda yang dimiliki masing-masing produk biji-bijian sesuai dengan kadar air yang dikandungnya. Adanya sifat demikian
kemudian dimanfaatan untuk
mengetahui kadar air dari suatu bahan yaitu dengan mengukur nilai konduktansi atau kapasitansinya. Keunggulan alat pengukur kadar air digital ini adalah lebih mudah dalam pengoperasiannya, lebih praktis penggunaannya karena &pat di bawa kemana pun @ortable) d m juga Iebih cepat dalam pengoperasiannya. Namun demikian bukan berarti bahwa alat pengukur kadar air digital h i tidak memiliki kelemahan, akan tetapi memiliki pula beberapa
kelernahan yaitu harganya lebih rnahal, penunjukan nilai kadar air alat ini tidak menyatakan kadar air sebenarnya dari komoditas pertanian yang diukur oleh karenanya hams dilakukan kalibrasi terhadap hasil pengukwan menggunakan metode oven yang telah diakui kebenaran dan ketepatan pengukurannya nilai kadar a h y a oleh Standar Nasional Indonesia, d m yang terakhir adalah alat-alat ukur digital hi menggunakan komponen-komponen ymg sensitif sehingga pemilihan komponen alat Xlanrs baik, pemakaian alat
pengukur kadar air harus benar atau sesuai prosedur penggunaan alat dm pengelolaan alat diIakukan secara baik agar tld& mudah rusak. Digital berasal dari kata digit yang berarti angka. Semua yang berhubungan dengan digital sefaiu berhubungan dengan angka, yaitu 1 dm 0.
Rangkaian digital berbeda dengan rangkaian biasa (analog). D a b rangkaian digital, ada yang dinamakan gate atau gerbang. Jika melalui rangkaian didapat hasil, maka bukan besar tegangannya yang &an dihitung atau dinilai oleh rangkaian digital, narnun ada atau tidaknya tegangan yang dihasilkan.
OIeh sebab itu, dalam rangkaian digital hanya ada dua kondisi saja yaitu on atau off. On d i w a k i dengan angka 1, sedangkan off diwakilkan dengan angka 0. Gate sendiri ada beberapa jenisnya d m setiap jenis gate memiliki
has3 yang berbeda-beda. Meskipun berbeda-beda hasilnya, selaIu terdiri dari keadaan mati (off) yang diwakilkan dengan angka 0 atau nyala (on) yang diwakilkan dengan angka 1. Teknologi digital kini sudah dapat dinikmati hampir di semua produk yang ada di sekitar kita. Mulai dari kamera, televisi, telepon, sampai mesin cuci.
C. Kalibrasi Alat Ukur
Pengendalian mutu kornoditas pertanian selain ditentukan oleh bahan baku komoditas pertanian dan efisiensi pengolahan, juga ditentukan oleh peralatan-peralatan yang digunakan terutama alat ukur. Alat-alat ukw yang digunakan agar hasif pengukuran alat tersebut kebenaran dan ketepatannya baik hams dikalibrasi terlebih dsthutu sebefum digunakan bahkan bila perlu dilakukan secara teratur dan berkala (Soedja'i, 1980). Pentingnya alat-alat
ukur yang sudah terkaIibrasi terhadap mutu adalah dalam menentukan standar mutu produk dan tetap bisa dipertahankannya (Hadiwibowo, 1976).
D. Produk Biji-Bijian 1. Kakao
Buah kakao terdiri atas tiga komponen utama, yaitu kulIit buah, plasenta d m biji.Kulit buah merupakan komponen terbesar dari buah kakao yaitu lebih dari 70 % buah masak.Prosentase biji kakao didalam buah hanya sekitar 2729%, sedang sisanya adalah plasenta yang merupakan pengikat dari 30 - 40 biji (Mulato, 2004).. Permukaan biji diselimuti oleh lapism pulpa atau pulpa benvarna putih.Biji kakao yang berasal dari buah yang matang mempunyai pulpa yang manis dan lunak. Pulpa diketahui mengandung senyawa gula yang sangat penting sebagai pernbiakan bakteri selama proses fermentmi (Biehl ef a].,1989). Sebaliknya, buah muda mempunyai biji kakao dengan pulpa yang
mas& keras, mas* terikat kuat pada permukaan bijinya dan senyawa gula k l u m terbentuk secara optimal akibatnya biji kakao muda tidak dapat difermentasi secara baik. Biji kakao memiliki kadar air kesetimbangan pada nilai kadar air 6-7 % kelembaban udara relatif70%. 2. Kopi
Bagian - bagian penting yang mernbentuk b d kopi adalah kulit buah, daging buah, kufit tanduk, kulit ari, biji dan tangkai. Kulit buah terdiri satu lapisan yang tipis krwarna tua saat buah masih muda, kunhg mat setengah mas& dan bewarna merah saat mmak penuh (fully ripe). Warna tersebut a k a - merubah rnenjadi kehitam-hitaman setelah masa xnasak . penuh
terlarnpaui (over ripe). Daging buah yang telah masak berlendir dan mengandung senyawa gula sehingga rasanya manis. Lapisan lendir rnenempel kuat di permukaan kulit tanduk. Kandungan lendir pada buah muda sangat sedikit, sedang pada buah yang terlalu masak kandungan lendir berkurang karena sudah terurai secara alami.
Buah kopi umumnya terdiri atas sepasang biji kopi yang saliig melekat.
Biji tersebut dilapisi okh h l i t tanduk yang keras d m kulit ari yang tipis menempel langsung dipermukaan biji kopi. Komponen penting dalarn biji kopi adalah kaffein dan kaffeol. Kaffein rnempunyai sifat sebagai perangsang
syaraf dan merupakan senyawa yang sangat penting &lam bidang farmasi d m kedokteran, sedang kaffeol merupakan komponen penambah cita-rasa dm aroma. Biji kopi memiliki kadar air kesetimbangan pada nilai kadar air 12 % dengan kelembaban udara relatif 70%.
3. Jagung Berdasarkan tipe endospermnya, jagung (Zeu mays L.) dibedakan atas jagung mutiara (Z mays indurata, Sturt) bentuk biji seperti mutiara, jagung
gigi kuda (Z. mays identata, Start) bentuk biji berlekuk di bagian tengah dari bag sebelah atasnya, jagung manis (Z. mays sacharata, Sturt) kandungan gulanya tinggi maka dinamakan sweet corn, jagung brondong (2. mays
avertiu, Sturt) berbiji agak runcing, kecil dan keras dikenal dengan sebutan pop corn, jagung pod (2.mays tunicata, Sturt), jagung ketan (2. mays
cerutina, Kelesh) berbentuk mellyerupai lilin, dan jaguag tepung (2. mays
amylases, S turt). Dari bekrapa jenis jagung di atas yang biasanya terdapat di Indonesia adalah jagung mutiara, manis, dan berondong sebagai makanan pokok selain jagung gigi kuda dan mutiara. Jagmg juga dapat dibedakm atas dasar wamanya, dikenal jagung kuning (pakan) d m jagung putih (bahan pangan). Biji jagung terdjri atas bag kulit l w 2%, hjit ari 5%, lembaga 12%, d m endosperm sekitar 82%. Bag endosperm jagung terdiri atas bagian yang keras (horny
endosperm) & bagian yang lunak (soft endosprm) yang penyebarannya tergantung dari jenis jagung. Lernbaga atau embrio merupakan sebagian kecil
dari biji, terletak pada bagian dasar sebelah bawah dan berhubungan erat dengan endosperm. Selain karbohidrat, jagung mengandung protein dan lemak yang jumlahnya tergantung dari urnur dan varietas jagung tersebut. Randungan protein dan lemak relatif lebih tinggi pada jagung yang berumur lebih tua. Jenis karbohidrat yang terbanyak adalah .pati atau arnilum (85%)
dan pati ini sebagian besar terdapat dalarn endospermnya. Sebagian besar lemak terdapat pada lembaga, asam lemak penyusunnya adalah asam palmitat
dm stearat (lemak jenuh) dan asam oleat dm linoleat (lemak tdk jenuh). Karena ha1
in1
maka dari jagung dapat diperoleh minyak jagung. Selain
trigliserida, komponen lain penyusun jagung adalah fosfolipid dan glikolipid. Jagung merupakan tanaman sernusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertarna dari siklus merupakan tahap
perturnbuhan vegetatif d m p m h kedua untuk tahap perturnbuhan generatif. Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung umumnya berketinggian antara Im sampai 3m, ada varietas yang dapat mencapai tinggi 6m Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum bunga jantan. Meskipun beberapa varietas dapat menghasilkan adcan (seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki
kemampuan ini. Akar jagung tergolong aka serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 rn meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m Pada
tanaman yang sudah cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batmg bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman. Batang jagung tegak dm mudah terlihat, sebagaimana sorgum d m tebu, namun tidak seperti padi atau gandum. Terdapat mutan yang batangnya tidak tumbuh pesat s e k g g a tanaman berbentuk roset. Batang beruas-ruas. Ruas terbungkus pelepah dam yang muncul dari buku. Batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung lignin. Daun jagung adalah daun sempurna. Bentuknya mernanjang. Antara pelepah dan [helai daun]] terdapat ligula. Tulang dam sejajar dengan ibu tulang daun. Permukaan daun ada yang licin
dm ada yang berambut. Stoma pada daun jagung berbentuk halter, yang khas dirniliki familia Poaceae. Setiap stoma dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penthg dalam respon tanaman menqnggapi
defisit air pada sel-sel daun. Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious).Tiap kuntum bunga merniliki st&ur
khas bunga dari suku Poaceae, yang disebut floret. Pada
jagung, dua floret dibatasi ofeh sepasang glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga
(inzrescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bunga betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah dam. Pada u m m y a , satu tanaman hanya dapat rnenghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga ktina. Beberapa varieths unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, d m disebut sebagai varietas prolifk. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri). Kadar
air kesetimbanganjagung adalah pada kadar air 12-13 %. 3.
Kedelai Kacang-kacanganan yang telah lama diikenal di Indonesia adalah kacang
kedelai, kacang tanah, kecipir dm kacimg merah serta jenis kacang-kacangan lainnya. Kacang-kacangan ini merupakan sumber energi dan sumber protein (nabati) yang sangat penting. Umumnya protein hasil pertanian ini rnengandung asam amino metionin yang rendah, akan tetapi asam amino lisinnya 1ebi.h lanjut jadi tempe, tahu, oncom, tauco, susu, kecap, tepung, dsb. Tepung atau pati yang dipeoleh secara umum bersifat higroskopik dan komponen mutunya antara lain derajat putih, u k m pertikel, keseragaman atau uniformitas, dan sZat alirannya. Karena tepung bersifat higroskopk dan peka terhadap perubahan lingkungan penyimpanan (suhu dan kelembaban), maka mengakibatkan perubahan sZat fisik dan sifat fungsional serta aliannya
dm selanjutnya berpengaruh pada mutu produk olahan berikutnya Di antara jenis kacang-kacanganan yang ada, kacang kedelai merupakan sumber protein (35-42%) yang paling baik. Sefain ity kedelai dapat sebagai sumber lemak (terrnasuk lemak esensial), vitamin, mineral serta. Kacang kedelai terdiri atas 3 bag: kotiledan 90%, kulit biji 8% dan lembaga 2%. Protein kedelai sebagian besar (85-95%) adalah globulin. Kedelai juga mengandandung lemak (18-20%), dan 85% dari jumlah tersebut terdiiri dari
lernak tak jenuh bebas kolesterol. Lemak kedelai mengandung fosfolipid yang
penting yaitu lesitin, sepalin dan lipositol. Gol karbohidrat yang terdapat dalam kedelai adalah go1 oligosakarida (sukrosa, stakhiosa, rafmosa) dan polisakarida (arabinogalaktan dan selulosa). Antinutrisi yang terkadung dalam kedelai adalah asam Mat yang dapat mengganggu penyerapan mineral atau logam seperti kalsium dan Zn dalam tubuh rnanusia. Selain itu kedelai juga mempunyai senyawa antigizi yaitu senyawa penghambambat tripsin (tripsin inhibitor). Senyawa antigizi merupakan suatu senyawa yang apabila diberikan pada organisme hidup
dalam jurnlah yang cukup dapat mengakibatkan suatu zat gizi jadi tidak tersedia bagi tubuh bak langsung maupun tidak langsung. Penghambat tripsin merupakan kelompok penghambat enzim atau dapat ddikatakan substansi yang dapat mengurangi aktivitas enzim. Kedelai atau kacang kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan dasar banyak makanan Timur Jauh seperti kecap, tahu
dan tempe. Kedelai yang dibudidayakan sebenarnya terdiiri dari paling tidak dua spesies: Glycine man: (disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam). G. max merupakan tanaman asli daerab Asii subtropik seperti Tiongkok d m Jepang selatan, sementara G. soju merupakan tanaman asli Asia tropis di Asia Tenggara. Kadar air kesetimbangan kedelai adaXah pada
25-27 % RH 70-75%.
g p p 5!
gxpg 3
z::
' Q s s I 3 5" ."53, Q Q Q s ' Q s s m s " r s r)
2
2 EQgg Q
Xrz
g
Q
111. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian hi akan dilaksanakan pada bulan Mei sampai dengan bulan
% 3 s g c l $2zU2.= C S Q S QS.XrS Q
Juni, 2006 di Laboratorium Pasca Panen dan Labratorium Tanah dan
igggg.
Agroklimat, Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jember, Jawa Tirnur.
5gaaS
3 m z m z
= %5=a $ S O 3 r ' T Q
c 5
9
s s s'QnXr? U Q m Q C Q
!+2:
gci
B. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji kakao bulk dan
msQ-Q
a0 Q s .€ *s J-.' Q 8.- 3.
;2
.
2 gg!% . g X * CD - 3
i
g, ag g# E Xr
s .
kopi robusta, kedelai ,dm jagung. Biji kopi dan biji kakao diperoleh dari
Kebun Percobaan Kaliwinig, Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jember, Jawa Timur. Biji kedelai dm jagung diperoleh dari Kaliwhing. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan, gunting
4
sg
C
G!Q
82
tipe TISO, eksikator dm perangkat alat ukur kadar air digital buatan Puslit
2;
Kopi d m Kakao Indonesia, Jember.
Q
*
-. 2.
:5
penjepit, plastik, tjmbangan digital merk kern tipe 770, oven merk Heureus
B .is
WE P 35
3r
$J
=
2 E
X-.
%s
Q
s 3
zs -ED2? g Q
-3
g. c
?J
= 3 g rr Xr
Gambar 1. Alat pen&
kadar air digital.
Metode yang digunakan dalam penelitian kalibrasi alat pengukur kadar air digital untuk prod& biji-bijian ini adalah metode penentuan kadar air dengan metode oven yang mana metode penentuan kadar air metode tersebut telah diakui ketepatannya oieh Standar Nasional Indonesia. Pengukuran kadar air metode oven ini berbeda untuk masing-masing komoditas yaitu untuk
kornoditas biji kakao adalah pemanasan pada suhu 104 "C selama 16 jam, untuk biji kopi pemanasan pada suhu 104 "C selama 16 jam, untuk biji kedeZai adalah pemanasan pada suhu 130 "C seiama 1.5 jam dan untuk biji jagung adaIah pernanasan pada suhu 130 O C selarna 4 jam. Pengukuran untuk yang pertama kali diIakuItan adalah pengukuran niiai fiekuensi beserta kadar air oven bahan untuk rnendapatkan nilai persarnaan yang akan diinputkm ke alat sebagai faktor pengkonversi. Kemudian setelah nilai persamaan tersebut dikalibrasi dilaldcan pengecekan atau pengukuran ulang uduk m e l i i ketepatan dari hasil pengukuran alat digital dengan metode oven.
Sensor
ADC (Analog to Digital Ko~lverter) Mikrokol~troller
b
K Y P ~ ~ Gambar 2. Skema kerja alat pengukur kadar air digital
LCD
IV. BASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data hasiI pengukuran bahan biji kedeIai
Data primer hasii pengukuran biji kedeiai dengan alat pengering (oven) untuk mencari persamaan yang &an dimasukkan kedalam memori alat pengukur kadar air dirinci dalam Tabel 1.
ZDari data tersebut dilakukan analisis regresi sehizlgga menghasilkan persamaan liar Y = -0.0019X + 68.995 dengan R'= 0.9896 (Gambar 3). Persamaan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam memori alat pengukur digital untuk digunakan dalam pengukuran sample. Pada tahap selanjutnya, hasil pengukuran sample untuk kadar air oven d m digital merupakan persamaan polynomial Y = 0.41 $0X + 1.0813 dengan R'
= 0.9308 (Gambar 4).
biji kedelai frekuensi 32316 321 16
32072
7.30 7.60
1
KEDELAI
frekuensi, hertz 1
Gambm 3. Grafik persmaan biji kedelai untuk input pengukur kadar air digital
Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kedelai rn
14,OO
s,- 12,oo 10.00 $ 8,OO 0
L
a-
t~
6,00 4,00
s ::;: k
0,OO
5,OO
10,OO
15,OO
20,OO
25,OO
30,OO
Kadar air digital, % bb I
I
Gambar 4. Grafik hubungan nilai kadar air digital d m kadar air oven biji kedelai
B. Data hasil pengukuran bahan biji jagung Data primer hasil pengukuran biji jagung dengan alat pengering (oven)
untuk mencari persamaan yang &an dimasukkan kedalarn memori alat pengukur kadar air dirinci dalam TabeX 2. Dari data tersebut dilakukan analisis regresi sehingga merighasilkan persamaan polynomial Y = -8E-08 x2+ 0.0467 X + 682.7 dengan Ft2 = 0.8965
(Gambar 5). Persamaan tersebut kemudian dimasukkan kedalarn memori alat pengukur alat untuk dilakukan pengukuran sample. Pada tahap selanjutnya, hasil pengukuran sample untuk kadar air oven d m digital merupakan persamaan Y = 0.092 x2+ 3.3289 X - 21.007 dengan R~= 0.9663 (Gambar 6).
Tabel 2. Data Jnasil pengukuran bahan biji jagung
r
JAGUNG 9
15A
P IV
10
-
s-
,
ti w
5
2
01 30000
-....
-07
2
n n467
""
687 7
R' = 0.8965 I
i
I
1
30500
31000
31500
32000
frekuensi, hertz
Gambar 5. Grafik persamaan biji jagung untuk input pengukur kadar air digital
Grafik hubungan kadar air digital dan oven n
10,oo P
a
s f>
8.00 6,00
0
a=.
$ Q
4,OO 2.00 0,oo 0,OO
I
5,OO
10,OQ
15,OO
20,OO
Kadar air digital, % bb
Gambar 6. Grafik hubungan nilai kadar air digital dan oven biji jagung
C. Data hasil pengukuran bahan biji kakao nonferrnentasi Data primer hasil pengukuran biji kakao nonfermentasi dengan alat pengering (oven) untuk rnencari persarnaan yang akan dimasukkan kedalam memori alat pengukur kadar air dkinci dalam Tabel 3. Dari data tersebut dilakukan analisis regresi sehingga menghasilkan persamaan polynomial Y = -0.0154 x2+0.5072X + 8.1 148 dengan R~ = 0.9954 (Gambar 4). Persamaan tersebut kemudian dirnasukkan kedalam memori alat pengukur alat untuk dilakukan pengukuran sample. Pada tahap selanjutnya, hasil pengukuran sample untuk kadar air oven dan digital merupakan persarnaan Y = 0.01 19x2+ 0.04108 - 6.6024 R' = 0.9793 (Gambar 5). Tabel 3. Data hasil pengukuran bahan biji kakao nonfermentasi Nilai Frekuensi Kadar Air 30810 13.33 30756 13.62 25870 17.98 19.46 23813 18023 22.40 19002 23.03 19675 24.35
KAKAO NONFERMENTASI 30,UO
n 25,OO a s. 20,oo L -1 15,OO L
g
10,oo
2
5,m 0,00 0
A0000
20000
30000
40000
Frctkuensi, Herk
Gambar 4. Grafik persamaan biji kakao nonfermentasi untuk input pengukur kadar air digital
Grafik hubungan kadarair digital dan oven biji kakao nonfermenlasi .n
30,00
S 25,OO Ec 20,oo
B
-2 L
3
lS.00 10,oo 5,00
,,o, 0,00
500
10,OO
15,OO
20,OO
2500
30,OO
35,00
40,OO
Kadar air digital, % bb
Gainbar 5. Grafik hubungan kadar air oven dan digital biji kakao nodermentasi
D. Data hasil pengukuran bahan biji kakao fermentasi Data primer hasil pengukuran biji kakao fermentasi dengan alat pengerhg (oven) untuk mencari persamaan yang akan dimasukkan kedalam memori alat pengukur kadar air dirinci dalam Tabel 4.
Dari data tersebut dilakukan analisis regresi sehingga menghasikan persamaan logarithm Y = -54.929Ln(X) + 578.72 dengan R~ = 0.901 8 (Gambar 4).
Persmaan tersebut kemudian dimasukkan kedalam memori alat pengukur alat untuk dilakukan pengukuran sample. Pada tabap selanjutnya, hasil pengukuran sample untuk kadar air oven dan digital menrpakan persamaan Y =
0.0002 X?- 0.0201 x3+ 0.5884 x2- 4.7467 X + 18.855 It2 = 0.9463 (Gambar 5).
Tabel 4. Data hasil pengukuran bahan biji kakao fermentasi
I Frekuensi
1 Kadar Air
I
KAKAO FERMEMTASI
I
I
Frekuensi, hertz
Gambar 4. Grafrk persarnaan biji kakao ferrnentasi untuk input pengkur kadar air digital
Grafik hubungan kadar air oven dan digital kakao fermentasi .n 30
n
$ 25
5 20
Q
15
.ii
10
5
3
0 0
10
20
30
40
50
Kadar air digital, % bb
Garnbar 5. Grafik hubungan kadar 'air oven dan digital biji kakao fermentasi
D. Data hasil pengukuran bahan biji kopi Data primer hasil pengukuran biji kopi dengan alat pengering (oven) untuk
mencari persamaan yang akan dimasukkan kedalam memori atat pengukur kadar air dirinci dalam Tabel 5.
,.
Dari data tersebut dilakukan analisis regresi sehjngga menghasilkan
persamaan logarithm Y = 0.0016 X - 30.468 dengan R'
= 0.9802
(Gambar 5).
Persamaan tersebut kemudian dimasukkan kedalarn memori alat pengukur alat untuk dilakukan pengukuran sample. Pada tahap selanjutnya, hasil pengukuran sample untuk kadar air oven dan digital merupakan persamaan Y = 0.0746 x2f 2.3338 X -+ 2.0746 dengan R~ = 0.8569 (Gambar 6).
Tabel 5. Data hasil pengukuran b Frekuensi Kadar Air 21 157 3,38
h biji kopi
Gambar 5. Grafk persamaan biji kopi untuk input pengukur kadar air digital
Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji
kopi a
i
9
0
.
20,oo
-
-
15,OO 10,oo
L *-
m
9
5,OO
, 0,QO
2,00
4,00
6,00
8,00 10,OU Kadar air digital, % bb
12,00
Gambar 6. Grafik hubungan kadar air digital dan oven biji kopi
14,OO
a
Hak cipta milik IPB (Institut Pertanian Bogor)
Boaor AaricuIturaI Universitv
a. ~ e n i u t i ~ a hdnya n uituk kepentingan peididikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2 Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
DAFTAR PUSTAKA Ismayadi, C. dan Soenaryo. 1988. Pengujian Kako tester prototipalat ukur kadar air elektronik rancangan Balai Penelitian Jember. Pelita Perkebunan 4 (2) : 65-72 Mutiarawati, F.2006. Digital di sekelilmg kita. www.pcrnedia.co.id / detail. 7 juni 2006
Mulato, S., S. Widyotorno, Misnawi, Sahaii, dan Suharyanto. 2004. Petunjuk Teknis Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kakao. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jernber, Jatim, Indonesia. Sulistyowati. 1986. Peranan kalibrasi alat pengukur kadar air biji kopi dalam menunjang pengendalian dan pengawasan mutu kopi. PeIita Perkebunan l(4) : 119-126. Wahyudi,, T. dan S. Wardani. 1986. Keragaman kadar air biji kopi yang dikeringkan dengan berbagai tipe alat pengering. Pelita Perkebunan 2 (1) : 19-24 Hadiwibowo, R.M. 1976 Pengawasan dan peningkatan mutu produk. Waxta Standarisasi. Lembaga Xlmu Pengetahuan Indonesia, 3 (2) : 9-25
Hasan, R. 1976. Standarisasi sector indusii. Warta Standarisasi. Lembaga Ilrnu
fengetahuan Indonesia, 3 (2) : 2-8 Pomeranz, Y. and C.E Meloan.1971. Food Analysis : Theory and Practice. The AVI Publ. Co., Westport, Connecticut, USA.
Pusat Pengujian Mutu Barang. 1981. Koreksi Cera Tester terhadap metode oven dalarn penentuan kadar air. Bull. Pengawasan Mutu, No 6 : 4-6. Sivetz, M. and N.W. ~esrosier.1979. Coffee Technology. AVI, Westport, Connecticut, 768 p. Soedja'I, A.M. (1980). Peranan kalibrasi dalam menunjang pengujian dan
pengawasan mutu barang. Pertemuan Teknis Pengatwan Tata Kerja Jaringan Laboratoriurn-Laboratorium Penguji d m Pengawas Mutu XI, paper No. 05lTM-TR/80. Pusat Pengendalian Mutu Barang, lop. Gomez, K.A. arnd A. A. Gomez 1984. Statistical procedure for agricultural research. John Wiley and Sons, New York, USA
