PERANCANGAN DAN PENGUJIAN
KEMASAN BERBAHAN KARTON GELOMBANG (
CORRUGATED FIBER
BOARD
) UNTUK BUAH MANGGIS
(
Garcinia mangostana
L.)
SKRIPSI
DANY SUKMANA
F 14063534
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DESIGN AND TESTING OF CORRUGATED FIBER BOARD PACKAGING FOR MANGOSTEEN (Garcinia mangostana L.)
Dany Sukmana
Department of Agricultural Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia
Phone 62 81249078979, e-mail: dany.sukmana20@yahoo.co.id
ABSTRACT
Plastic basket packaging is still commonly used in the transport of mangosteen fruits, however plastic basket usage has a few disadvantages, such as random patterns composing which can cause mechanical damage to fruits, and plastic is also hard decomposite material, therefore it is needed alternative packaging to cover disadvantages of plastic basket packaging. This research with an entitled Design and Testing of Corrugated Fiber Board Packaging For Mangosteen (Garcinia mangostana L.) was done to design and test the packaging from corrugated fiber board and. The main material used for this research was the Mangosteen fruits and corrugated carton. There ware three stages of the research: designing packaging, testing the compressive strength, and optimization of the stack.
Design process produced two packaging designs, that was: secondary packaging with capacity of 48 fruits per package (K48C dimensions 42.6 × 28.6 × 15.6 cm), and secondary packaging with 60 fruits (K60C dimensions 43 × 35.1 × 15.6 cm). Packaging materials used was type C flutes corrurugated fiber board for secondary packaging, and B flute for primary packaging, which K48C can be filled by 12 primary. While K60C can be charged 10 primary packages. Both designed packaging have a maximum stack of 25 piles.
The results of transport simulation which was equivalent with 133.878 km in the road out of town or approximately 2:23 hours for truck with speed of 60 km/h shows level of fruits mechanical damage in K48C was 1.39%, while level of mechanical damage the fruit in K60C was 1.67%. Based on the test of variance and Duncan test show that the rate of change in weight, total dissolved solids, and hardness among fruits packed in selected packaging during transport simulation are not too different from control fruits.
The result of optimization of selected package on the pallet ( 1200x1000x1500 mm) using Cube Master program shows that K48C packaging had efficiency of utilization value of pallet area of 80.66%, and 75.49% efficiency in volume usage. While for K60C, an efficiency utilization value of pallet area was 74.76%, and volume efficiecyt usage was 69.98%.
Dany Sukmana. F14063534. Perancangan dan Pengujian Disain Kemasan Berbahan Karton Gelombang (Corrugated Fiber board) Untuk Buah Manggis (Garcinia mangostana L.). Di Bawah Bimbingan Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr. dan Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si. 2011
RINGKASAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang dikarunia kekayaan alam yang melimpah, tanah yang subur, dan iklim tropis, sehingga menjadikan negara ini memiliki berbagai macam tanaman, salah satunya adalah tanaman manggis, dimana dalam beberapa tahun ini buah manggis menjadi komoditas ekspor unggulan dari negara-negara beriklim tropis, dan sampai saat ini Indonesia menempati urutan ke-2 sebagai negara terbesar pengekspor buah manggis setelah Thailand, adapun daerah-daerah sentra produksi buah manggis di Indonesia yaitu: Jawa Barat, Jawa Timur, Bali, Lampung, Sumatra Utara, Sumatra Barat, dan beberapa provinsi di Kalimantan.
Salah satu kendala dalam penanganan buah manggis adalah mempertahankan mutu buah manggis saat proses distribusi. Selama ini penggunaan keranjang plastik sudah sangat populer bagi petani dan eksportir dalam mendistribusikan buah manggis, padahal penggunaan keranjang plastik rentan terhadap meningkatnya kerusakan mekanis buah. Hal ini karena pola penyusunan curah pada kemasan plastik dapat meningkatkan potensi gesekan dan tekanan yang berlebihan antar buah manggis dan antara buah dengan dinding kemasan. Selain itu kemasan plastik yang merupakan salah satu bahan yang susah diurai penggunaannya dalam proses ekspor buah kedepannya akan dilarang. Oleh karena itu perlu adanya kemasan pengganti kemasan keranjang plastik yang mampu mengurangi kerusakan mekanis buah manggis saat proses distribusi dan juga kemasan yang mudah diurai atau ramah lingkungan.
Tujuan umum penelitian ini adalah merancang kemasan untuk buah manggis berbahan karton gelombang (Corrugated Fiber Board) untuk mengurangi kerusakan mekanis buah pada saat proses distribusi, serta melakukan pengujian pada kemasan hasil perancangan untuk mengetahui performansi kemasan.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) Departeman Teknik Pertanian IPB, dan di Laboratorium Kekuatan Bahan, Departemen Teknologi Hasil Hutan IPB. Penelitian ini dilaksanakan mulai dari 20 Agustus 2010 – 18 November 2010. Bahan utama yang digunakan adalah buah manggis yang diperoleh dari sentra produksi buah manggis di daerah Leuwiliyang, Kabupaten Bogor, Jawa Barat dan karton gelombang. Ada beberapa kegiatan utama yang dilakukan dalam perancangan kemasan, tahap pertama adalah melakukan proses disain yang meliputi kegitan menentukan dimensi, model kemasan, dan membuat kemasan. Kegiatan pertama ini menggunakan perlakuan pada jenis ketebalan flute karton gelombang untuk bahan kemasan luar (outer). Jenis flute yang digunakan sebagai perlakuan adalah flute C, dan flute BC. Sedangkan kemasan dalam (inner) menggunakan karton gelombang jenis flute B. Tahap kedua adalah melakukan pengujian-pengujian dari disain hasil perancangan, yang meliputi: uji tekan, uji sebaran suhu pada ruang penyimpanan. Tahap ketiga yaitu melakukan pemilihan ketebalan flute yang paling optimum dari segi kekuatan dan biaya. Tahap keempat yaitu melakukan pengujian aplikasi kemasan. Tahap ini meliputi kegiatan simulasi transportasi kemasan terpilih yang telah diisi buah manggis. Buah yang telah disimulasikan diamati kerusakan mekanisnya, kemudian buah disimpan pada suhu 28 0
C. Proses penyimpanan bertujuan untuk mengetahui perubahan susut bobot, kekerasan dan total padatan terlarut buah pasca transportasi.
Kemasan sekunder berfungsi untuk melindungi buah manggis dari gaya yang berasal dari luar kemasan sedangkan kemasan primer berfungsi untuk membatasi kontak antara buah dalam kemasan dan juga sebagai kemasan ritel. Kemasan hasil perancangan memiliki kapasitas 48 buah (K48) dan 60 buah (K60), dimana pada kemasan kapasitas 48 buah dapat diisi 12 inner kemasan, sedangkan pada kemasan kapasitas 60 buah dapat diisi 10 inner kemasan. Berdasarkan alat transportasi yang digunakan yaitu kontanier dan kargo maka terpilih kemasan karton berbahan flute C untuk outer kemasan dan flute B untuk inner kemasan. Kemasan terpilih (K48C dan K60C) memiliki jumlah tumpukan maksimum sebesar 25 tumpukan setara dengan ketinggian tumpukan sebesar 3.9 m.
Hasil pengujian sebaran suhu pada kemasan menunjukkan kemasan yang disimpan pada suhu ruang 28 0C memiliki kestabilan suhu berkisar antara 28-29 0C, sedangkan kemasan yang disimpan pada suhu 13 0C dapat mencapai kestabilan suhu pada 690 menit sejak buah disimpan dengan kisaran suhu kestabilan 11.9-12.9 0C, dan kemasan yang disimpan pada suhu 8 0C menunjukkan suhu dalam kemasan tidak mampu mencapai suhu ruang penyimpanan dalam jangka waktu 24 jam. Dalam jangka waktu tersebut suhu terendah atau suhu dalam kemasan mulai stabil berkisar antara 9-10 0C.
Hasil konversi frekuensi dan amplitudo selama simulasi transportasi berdasarkan konversi truk selama dua jam di jalan luar kota, menunjukkan bahwa dua jam pada alat simulasi transportasi setara dengan 133.878 km di jalan luar kota atau lebih kurang 2.23 jam perjalanan truk dengan kecepatan 60 km/jam, dan tingkat kerusakan mekanis buah dalam kemasan K48C pasca simulasi transportasi sebesar 1.39 %, sedangkan tingkat kerusakan mekanis buah dalam kemasan K60C sebesar 1.67 %. Berdasarkan uji ragam dan uji lanjut Duncan, menunjukkan bahwa tingkat perubahan bobot, total padatan terlarut, dan kekerasan antara buah yang dikemas dalam kemasan terpilih saat simulasi transportasi dengan buah kontrol tidak berbeda nyata setelah 18 hari penyimpanan pada suhu 28 0C.
PERANCANGAN DAN PENGUJIAN
KEMASAN BERBAHAN KARTON GELOMBANG (
CORRUGATED FIBER
BOARD
) UNTUK BUAH MANGGIS (
Garcinia mangostana
L.)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Petanian Bogor
Oleh
DANY SUKMANA
F 14063534
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Perancangan dan Pengujian Kemasan Berbahan Karton Gelombang (Corrugated Fiber Board) Untuk Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)
Nama : Dany Sukmana NIM : F14063534
Menyetujui,
Pembimbing I, Pembimbing II,
(Dr. Ir. Sutrisno, M.agr.) (Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si.) NIP 19590720 198601.1.002 NIP 19610505 198601.2.001
Mengetahui : Ketua Departemen,
(Dr. Ir. Desrial, M. Eng.) NIP 19661201 199103.1.004
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Perancangan dan Pengujian Kemasan Berbahan Karton Gelombang (Corrugated Fiber Board) Untuk Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skipsi ini.
Bogor, Januari 2011
Yang membuat pernyataan
Dany Sukamana
BIODATA PENULIS
Dany Sukmana. Lahir di Lumajang, 20 juli 1987 dari ayah Ir. Machmud Hadi, M.Si dan ibu Puji Astuti S.Pd, sebagai putra kedua dari tiga bersaudara. Pada tahun 2003, penulis menyelesaikan pendidikan di SLTP Negeri 1 Lumajang, Jawa Timur, kemudian melanjutkan ke SMA Negeri 2 Lumajang dan lulus tahun 2005. Pada tahun 2006, penulis diterima sebagai Mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB), melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) sebagai Mahasiswa Departemen Teknik Pertanian (TEP), Fakultas Teknologi Pertanian (Fateta).
Pada tahun 2009, penulis memilih bagian Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP). Selama kuliah Penulis memperoleh beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA).
Sewaktu kuliah Penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan maupun kepemudaan. Di organisasi kemahasiswaan Pada tahun 2007-2008, penulis aktif sebagai Staff bidang keteknikan HIMATETA (Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian), dan pada tahun 2008-2009 menjadi Ketua Badan Pengawas Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (BPH-HIMATETA), sedangkan pada organisasi kepemudaan, pada tahun 2008, penulis masuk sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) Komisariat Fakultas Teknologi Pertanian. Selain itu, tahun 2009 - 2010, penulis menjadi Asisten Praktikum Gambar Teknik, Motor Bakar, dan Perbengkelan. Pada tahun 2009, penulis melaksanan Praktek Lapang di PT. Perkebunan Nusantara V dengan judul “Aspek Keteknikan Pada Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit di PTPN V Sei Rokan Riau”.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas karuniaNya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul Perancangan dan Pengujian Disain Kemasan Berbahan Karton Gelombang (Corrugated Fiber Board) Untuk Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) Departeman Teknik Pertanian IPB, dan di Laboratorium Kekuatan Bahan, Departemen Teknonogi Hasil Hutan IPB sejak bulan Agustus sampai November 2010.
Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr dan Dr. Ir. Emmy Darmawati, Msi sebagai dosen pembimbing akademik atas bimbingannya.
2. Prof. Dr. Ir. Atjeng M Syarief, MSAE sebagai dosen penguji atas saran yang diberikan. 3. Bapak Sugiyono atas bimbingan, arahan, dan motifasi kepada penulis.
4. Ayahanda, Ibunda serta kakak dan adik tercinta yang selalu mengalirkan doa untuk kelancaran kegiatan penelitian.
5. Bapak Erry Suryana atas bantuannya dalam menyediakan bahan kemasan, dan Bapak Nanang atas bantuannya menyediakan buah manggis.
6. Bapak Sulyaden sebagai laboran di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, dan Mas Irvan sebagai laboran di Laboratorium Kekuatan Bahan
7. Seluruh Dosen dan staf Departemen Teknik Pertanian atas semua kebaikan, ilmu, dan pengalaman yang telah diberikan kepada penulis.
8. Teman-teman mahasiswa Departeman Teknik Pertanian angkatan 43, serta seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Akhir kata, meskipun banyak kekurangan. Semoga tulisan ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis atau pembaca.
Bogor, Januari 2011
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar ... iii
Daftar Isi ... iv
Daftar Tabel ... v
Daftar Gambar ... vi
Daftar Lampiran ... viii
I. Pendahuluan ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan ... 2
II. Tinjauan Pustaka ... 3
A. Manggis ... 3
B. Kemasan ... 4
C. Karton Gelombang ... 5
D. Peti Karton ... 7
E. Ventilasi ... 8
F. Transportasi ... 9
G. Simulasi Transportasi Hasil Pertanian ... 10
H. Penelitian Terdahulu Terkait Dengan Kemasan ... 11
III. Metodelogi Penelitian ... 13
A. Tempat dan Waktu ... 13
B. Alat dan Bahan ... 13
C. Prosedur Penelitian ... 13
D. Pengamatan dan Pengukuran ... 16
IV. Hasil dan Pembahasan ... 23
A. Perancangan Kemasan dan Pembuatan Kemasan Hasil Rancangan ... 23
B. Karakterisasi Kemasan ... 27
C. Biaya Pembuatan Kemasan ... 33
D. Pemilihan Disain Kemasan ... 34
E. Tingkat Kerusakan Mekanis Pasca Simulasi Transportasi ... 35
F. Perubahan Mutu Buah Manggis Selama Penyimpanan ... 36
G. Optimasi Penyusunan Kemasan ... 38
V. Kesimpulan dan Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... 43
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Umur panen dan ciri fisik manggis ... 3
Tabel 2. Persyaratan mutu buah manggis SNI 01-3211-1992 ... 4
Tabel 3. Jenis-jenis flute ... 7
Tabel 4. Tipe flute dan sifat karton gelombang ... 7
Tabel 5. Ukuran pallet yang digunakan di Negara-negara Asia ... 9
Tabel 6. Ukukan kontainer berpendingin ... 10
Tabel 7. Data goncangan truk ... 11
Tabel 8. Koordinat pemasangan termokopel ... 19
Tabel 9. Data rataan dimensi dan berat buah manggis ... 23
Tabel 10. Dimensi kemasan ... 24
Tabel 11. Persentase penurunan kekuatan tekan kemasan ... 28
Tabel 12. Penurunan kekuatan tekan kemasan selama penyimpanan ... 29
Tabel 13. Biaya pembuatan kemasan ... 34
Tabel 14. Jumlah tumpukan kemasan hasil perhitungan ... 34
Tabel 15. Data tingkat kerusakan mekanis pasca simulasi transportasi ... 36
Tabel 16. Optimasi penyusuan kemasan K60C pada pallet ukuran 1200x1000 mm ... 39
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Buah manggis ... 3
Gambar 2. Klasifikasi karton berdasarkan lapisan kertas (flat sheet) dan flute menyusunnya ... 6
Gambar 3. Tipe kemasan, RCS (4a), FTHS (4b), FOL (4c), CSSC (4d) ... 8
Gambar 4. Pola penyusunan pallet dalam kontainer. Kontainer 20ft (a), 40ft (b) ... 10
Gambar 5. Diagram alir tahap disain kemasan ... 14
Gambar 6. Diagram alir tahap verifikasi kemasan ... 15
Gambar 7. Timbangan metler PM-4800 ... 16
Gambar 8. Pengujian kekuatan tekan. Mekanisme pengujian (a), Instron universal testing mechine (b) ... 18
Gambar 9. Koordinat kemasan ... 19
Gambar 10. Ruang penempatan termokopel pada kemasan ... 19
Gambar 11. Rheometer tipe CR-300DX ... 21
Gambar 12. Refraktometer ... 21
Gambar 13. Disain inner kemasan kapasitas 4 buah (a) dan 6 buah (b)... 23
Gambar 14. Desain outer kemasan... 25
Gambar 15. Cetakan pond ... 25
Gambar 16. Contoh lembaran hasil cetakan, Lembaran outer (a), Lembaran inner (b), Lembaran sekat (c) ... 26
Gambar 17. Contoh proses pengeleman ... 27
Gambar 18. Contoh hasil perakitan kemasan. Outer (a), inner (b), sekat (c) ... 27
Gambar 19. Grafik perbedaan kekuatan tekan kemasan yang dipasang inner dengan kemasan tanpa inner ... 27
Gambar 20. Grafik perbedaan besar compression strength teoritis dan pengujian ... 28
Gambar 21. Grafik hubungan deformasi kemasan dengan besar compression strength saat pengujian ... 29
Gambar 22. Grafik hubungan lama penyimpanan kemasan pada suhu cold storage 130 C, kelembaban 90-95 % terhadap kekuatan kemasan ... 29
Gambar 23. Grafik hubungan lama penyimpanan kemasan pada suhu cold storage 80 C, kelembaban 69-75 % terhadap kekuatan kemasan ... 30
Gambar 24. Pemasangan termokopel pada kemasan ... 31
Gambar 25. Grafik hubungan suhu dan waktu pada diagonal kemasan K48BC pada suhu 280 C ... 31
Gambar 26. Grafik hubungan suhu dan waktu pada diagonal kemasan K48C pada suhu 280 C ... 31
Gambar 27. Grafik hubungan suhu dan waktu pada diagonal kemasan K48BC pada suhu 130 C ... 32
Gambar 28. Grafik hubungan suhu dan waktu pada diagonal kemasan K48C pada suhu 130 C ... 32
Gambar 30. Grafik hubungan suhu dan waktu pada diagonal kemasan K48C
pada suhu 80 C ... 33
Gambar 31. Pengisian manggis pada kemasan ... 35
Gambar 32. Penyusunan kemasan pada meja getar ... 35
Gambar 33. Grafik perubahan susut bobot buah manggis selama penyimpanan ... 37
Gambar 34. Grafik perubahan kekerasan buah manggis selama penyimpanan ... 37
Gambar 35. Grafik perubahan total padatan terlarut buah manggis selama penyimpanan... 38
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Dimensi dan berat buah manggis ... 46
Lampiran 2. Perhitungan dimensi kemasan ... 47
Lampiran 3. Perhitungan ventilasi kemasan ... 48
Lampiran 4. Disain hasil perancangan kemasan ... 49
Lampiran 5. Hasil perancangan kemasan dan pengujian kekuatan tekan ... 50
Lampiran 6. Data hasil uji dan perhitungan kekuatan tekan kemasan... 51
Lampiran 7. Data deformasi kemasan ... 52
Lampiran 8. Data perubahan kekuatan tekan kemasan selama penyimpanan dingin ... 54
Lampiran 9. Grafik pengujian sebaran suhu kemasan ... 55
Lampiran 10. Perhitungan biaya pembuatan kemasan ... 58
Lampiran 11. Perhitungan total tumpukan kemasan ... 59
Lampiran 12. Perhitungan simulasi transportasi ... 60
Lampiran 13. Data susut bobot buah manggis selama penyimpanan ... 62
Lampiran 14. Data persentase susut bobot buah manggis selama penyimpanan ... 63
Lampiran 15. Data kekerasan buah manggis selama penyimpanan ... 64
Lampiran 16. Data total padatan terlarut buah manggis selama penyimpanan ... 66
Lampiran 17a. Hasil analisis ragam dan uji Duncan (untuk susut bobot) ... 68
Lampiran 17b. Hasil analisis ragam dan uji Duncan ( untuk kekerasan) ... 69
Lampiran 17c. Hasil analisis ragam dan uji Duncan (untuk total padatan terlarut) ... 70
Lampiran 18a. Optimasi penyusunan kemasan pada pallet (untuk kemasan K60C) ... 71
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Komoditas hortikultura merupakan produk pertanian yang mudah rusak, oleh karena itu peran pascapanen sangat dibutuhkan untuk membantu mempertahankan kualiatas produk sehingga bisa sampai ke tangan konsumen tanpa mengalami penurunan mutu yang signifikan. Namun pada kenyataannya negara-negara berkembang yang sebagian besar merupakan negara penghasil hortikultura justru memiliki teknologi pascapanen yang masih tertinggal jika dibandingkan dengan negara-negara maju. Kenyataan ini bertolak belakang dengan apa yang selama ini terjadi, bahwa produk-produk hortikultura masih dipasok dari negara-negara berkembang ke negara-negara maju melalui rantai ekspor.
Indonesia merupakan salah satu negara pengekspor komoditas hortikultura ke sejumlah negara maju seperti Singapura, Cina, Taiwan, Hongkong, Belanda, Perancis, Spanyol, dan Timur Tengah. Produk hortikultura yang diekspor pada umumnya berupa buah segar. Khusus untuk ekspor buah manggis Indonesia menempati urutan ke-2 di dunia setelah Thailand dengan total volume mencapai 9.000 ton dan nilainya mencapai hampir USD 5 Juta pada tahun 2006 (Syaffrudin, 2009). Ekspor manggis Indonesia sebesar 34,4% dari total ekspor buah dan 9,62% dari total produksi nasional (Dimyati, 2009).
Namun, hanya sekitar 14% dari total produksi manggis nasional yang dapat diekspor, selain itu kerusakan pascapanen mencapai 20% akibat kondisi lingkungan ataupun akibat kerusakan fisik seperti gesekan dan benturan selama proses panen dan transportasi. Sedangkan kualitas manggis untuk ekspor sangat ditentukan oleh kualitas dan keutuhan penampilan fisik.
Khusus untuk pasar ekspor, perlakuan pascapanen yang tepat untuk buah manggis sangat dibutuhkan karena kriteria mutu yang diinginkan konsumen luar negeri lebih tinggi dari pada konsumen dalam negeri. Hal yang perlu diperhatikan misalnya memperbaiki disain kemasan yang digunakan pada rantai ekspor buah manggis.
B.
Tujuan
1. Merancang kemasan untuk buah manggis menggunakan bahan karton gelombang (corrugated fiber board)
2. Mempelajari kerusakan mekanis buah manggis yang dikemas pada kemasan hasil rancangan akibat kontak dan gesekan antar buah dalam kemasan, dan kerusakan mekanis akibat kontak dan gesekan buah dengan dinding kemasan.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Manggis
Manggis merupakan tanaman buah berupa pohon yang berasal dari hutan tropis yang teduh di kawasan Asia Tenggara, yaitu hutan belantara Malaysia atau Indonesia. Dari Asia Tenggara, tanaman ini menyebar ke daerah Amerika Tengah dan daerah tropis lainnya seperti Srilanka, Malagasi, Karibia, Hawaii dan Australia Utara. Di Indonesia manggis disebut dengan berbagai macam nama lokal seperti manggu (Jawa Barat), Manggus (Lampung), Manggusto (Sulawesi Utara), Manggista (Sumatera Barat). Bentuk buah manggis dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Buah Manggis. T (tinggi), D (diameter mayor), d (diameter minor)
Balai Penelitian Pohon Buah-buahan Solok merekomendasikan tiga klon manggis, yaitu:
1) Kelompok besar: panjang daun>20 cm; lebar>10 cm; ketebalan kulit buah>9 mm; diameter buah>6.5 cm; berat buah>140 gram; buah tiap tandan 1 butir.
2) Kelompok sedang: panjang daun 17-20 cm; lebar 8.5-10 cm; ketebalan kulit buah 6-9mm; diameter buah 5.5-6.5 cm; berat buah 70-140 gram; buah tiap tandan 1-2 butir.
3) Kelompok kecil: panjang daun<17 cm; lebar<8.5 cm; ketebalan kulit buah<6 mm; diameter buah<5.5 cm; berat buah<70 gram; buah tiap tandan>2 butir. Klon yang dikembangkan adalah MBS1, MBS2, MBS3, MBS4, MBS5, MBS6 dan MBS 7.
Buah manggis dipanen setelah berumur 104 hari sejak bunga mekar (HSBM). Untuk konsumsi lokal, buah dipetik pada umur 114 HSBM, sedangkan untuk ekspor pada umur 104-108 HSBM. Umur panen dan ciri fisik manggis siap panen dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Umur panen dan ciri fisik manggis
Umur panen (hari) Ciri fisik
Warna kulit Berat (gram) Diameter (mm)
104 Hijau bintik ungu 80-130 55-60
206 Ungu kemerahan 10-25% 80-130 55-60
108 Ungu kemerahan 25-50% 80-130 55-60
110 Ungu kemerahan 50-75% 80-130 55-60
114 Ungu merah 80-130 55-65
Sumber :Satuhu (1997)
d T
Buah manggis saat ini mayoritas masih dikonsumsi dalam bentuk segar, selain itu buah manggis dapat diolah menjadi sirup, jus, permen dan puree, dan jus manggis bahkan dipercaya dapat digunakan sebagai minuman diet. Namun teknologi pengolahan bauh manggis belum banyak dikuasai oleh para pelaku usaha pengolahan hortikulturadi Indonesia.
Buah manggis memiliki banyak jenis mulai dari segi ukuran, warna, dan bentuknya. Tidak semua buah yang dihasilkan dapat diekspor, manggis untuk ekspor memiliki persyaratan minimum sebagai berikut:
1) Utuh, sehat dan bersih
2) Dengan kelopak dan tangkai yang masih menempel
3) Tidak busuk atau kerusakan yang membuat buah tidak layak untuk konsumsi 4) Bebas dari hama yang mempengaruhi penampilan secara umum
5) Bebas dari kerusakan akibat hama
6) Bebas dari kelembaban eksternal yang abnormal 7) Bebas dari bau dan rasa yang asing
8) Berpenampilan segar, memiliki bentuk, warna dan rasa yang khas 9) Bebas dari getah kuning
10)Bebas dari noda cacat (burik) 11)Buah mudah dibuka secara normal
Sedangkan standart mutu berdasarkan SNI 01-3211-1992 dapat dilihat pada Tabel 2 .
Tabel 2. Persyaratan Mutu Buah manggis SNI 01-3211-1992
Jenis uji satuan persyaratan
Mutu super Mutu I Mutu II
Keseragaman - Seragam Seragam Seragam
Diameter mm >65 55-65 <55
Tingkat kesegaran - Segar Segar segar
Warna kulit Hijau
kemerahan s/d merah muda mengkilat Hijau kemerahan s/d merah muda mengkilat Hijau kemerahan
Buah cacat atau busuk (jumlah/jumlah)
% 0 0 0
Tangkai dan kelopak - Utuh Utuh Utuh
Kadar kotoran (berat/berat)
% 0 0 0
Serangga hidup atau mati % 0 0 0
Warna daging buah - Putih bersih khas manggis
Putih bersih khas manggis
Putih bersih khas manggis Sumber: Standar Nasional Indonesia (1992)
B.
Kemasan
yang lebih sesuai, dan menekan kerusakan fisik yang mungkin terjadi selama proses penyimpanan dan pendistribusian produk.
Pengemasan buah adalah meletakkan buah-buahan ke dalam suatu wadah yang cocok dan baik sehingga komoditi tersebut terlindung dari kerusakan makanis, fisiologi, kimiawi, dan biologis (Satuhu, 2004). Berdasarkan fungsinya pengemasan dibagi menjadi dua, yaitu: pengemasan untuk pengangkutan atau distribusi (shipping/delivery package), dan pengemasan untuk perdagangan eceran (retail package). Kemasan distribusi adalah kemasan yang bertujuan untuk melindungi produk yang dikemas selama pengangkutan dari produsen ke konsumen dan penyimpanan (Paine, 1983). Penyebab kerusakan mekanis selama pengangkutan bisa diakibatkan oleh isi kemasan yang terlalu penuh, isi kemasan kurang, atau kelebihan permukaan. Isi kemasan yang terlalu penuh menyebabkan meningkatkan kerusakan akibat kompresi, begitu juga dengan kelebihan permukaan, tumpukan yang terlalu tinggi menyebabkan kemasan yang dibawahnya akan menerima beban kompresi yang terlalu besar. Sedangkan jika kemasan kurang terisi penuh maka akan menyebabkan kerusakan akibat vibrasi pada lapisan atas, hal ini terjadi karena ruang kosong di atas bahan, sehingga selama pengangkutan bahan bagian atas akan terlempar-lempar dan saling berbenturan.
Kemasan distribusi dirancang dan dipilih untuk mengatasi getaran (vibration) dan kejutan (shock), karena fartor tersebut sangat berpengaruh terhadap besar kecilnya kerusakan produk sehingga pemilihan bahan dan rancangan untuk kemasan distribusi lebih mengutamakan kemampuan kemasan untuk melindungi produk selama proses pengangkutan, sedangkan pemilihan bahan dan rancangan untuk kemasan eceran lebih mengutamakan nilai estetika, hal ini bertujuan untuk memikat konsumen (Peleg, 1985).
Agar kemasan distribusi dapat memberikan perlindungan maksimal, kemasan harus memiliki sifat-safat sebagai berikut (Paine and Paine, 1983).
1) Sesuai dengan produk yang dikemas.
2) Memiliki kekuatan yang cukup agar terhindar dari berbagai resiko selama pengangkutan dan penyimpanan.
3) Memiliki ventilasi yang cukup (bagi produk tertentu).
4) Menyediakan informasi tentang identifikasi produk yang dikemas, tempat produsen, dan tempat yang dituju.
5) Mudah dibongkar atau dibuka tanpa menggunakan buku petunjuk.
Menurut Amstrong di dalam anonim (1987), untuk menghindari kerusakan produk akibat getaran selama transportasi digunakan bahan anti getaran. Menurut sifatnya, bahan anti getaran terdiri dari bahan anti getaran elastis (dapat kembali kebentuk semula jika beban dilepaskan) dan bahan anti getaran non elastis (tidak dapat kembali ke bentuk semula jika beban dilepaskan).
Menurut Handerburg (1975), kemasan dapat mengurangi kehilangan air (penguragan berat), dengan demikian dapat mencegah terjadinya dehidrasi, terutama bila digunakan bahan kedap air. Pada umumnya kemasan hasil pertanian perlu dilubangi untuk tempat ventilasi, kecuali untuk komoditas segar yang telah dikupas.
C.
Karton Gelombang
ketahanan retak karton adalah tekanan yang diperlukan untuk meretakkan selembar karton, dinyatakan dalam kilopascal atau kilogram gaya per sentimeter persegi. Ketahanan tekan tepi adalah daya tahan karton gelombang dalam posisi tegak terhadap suatu tekanan, dinyatakan dalam kilogram gaya per sentimeter. Ketahanan tekan tepi bermanfaat untuk mengetahui kemampuan menahan tekanan sejajar dengan permukaan karton. Peleg (1985) mengklasifikasikan karton gelombang berdasar lapisan kertas (flat sheet) dan flute penyusunnya, yaitu:
1) Single face dengan single flute
Tersusun dari lapisan datar atau liner dan lapisan gelombang. Banyak digunakan sebagai pembungkus atau sebagai perlengkapan interior/bantalan. Karton jenis ini tidak digunakan untuk bahan pembuatan box carton, seperti terlihat pada Gambar 2a.
2) Double face dengan single flute
Terbuat dari dua lapisan liner dan satu lapisan gelombang, seperti terlihat pada Gambar 2b. 3) Double wall
Dimana jenis ini terdapat lima lapisan yaitu dua liner sebagai dinding luar dan satu liner sebagai sekat antara dua lapisan gelombang. Jenis ini sering digunakan untuk bahan kotak kemasan ekspor, seperti terlihat pada Gambar 2c.
4) Triple wall
Jenis ini memiliki tiga medium gelombang dan total tujuh lapisan kertas, seperti terlihat pada Gambar 2d.
Gambar 2. Klasifikasi karton berdasarkan lapisan kertas (flat sheet) dan flute menyusunnya
Karton gelombang jenis dinding tunggal biasanya dinyatakan dalam formasi K/M/K (kraft liner/medium/kraft). Karton gelombang terbuat dari paperboard yang merupakan kertas dengan ketebalan kurang lebih 0.02 mm, terbuat dari serat selulosa alami yang terdapat pada kayu dibuat dengan proses kraft.
Paperboard memiliki dua lapisan, yaitu lapisan utama (primary layer) dan lapisan pendukung (secondary layer). Primary layer memberi kekuatan karena terbuat dari serat yang kasar dan kuat, sedangkan secondary layer membuat permukaan paperboard halus. Selain itu juga terdapat tiga jenis kertas yang digunakan sebagai lapisan pada karton gelombang, yaitu kertas kraf, white kraf, dan medium. Namun jika dilihat dari sifat yang dimiliki oleh ketiganya, kertas kraf dengan warna alami sering digunakan karena bersifat lebih kuat. Fungsi lapisan gelombang adalah untuk meredam gaya, menambah kekuatan tekan, dan membentuk rongga udara sehingga karton gelombang bersifat isolator (Peleg, 1985).
(2a) (2b)
Sedangkan karton gelombang memiliki empat struktur yang sering digunakan untuk komersil, yaitu A (coarse), B (fine), C(medium), dan E (very fine) seperti terlihat pada Tabel 5 dan Gambar 6. Menurut Jaswin (1999), flute A memiliki sifat bantalan (cushioning) yang baik karena ketebalannya dapat meredam gaya tekan yang terjadi saat kemasan ditumpuk. Flute B memiliki bantalan yang tidak terlalu tinggi, flute jenis ini sering digunakan untuk kemasan sekunder, tetapi flute B memiliki ketahanan tekan datar yang baik. Sedangkan untuk jenis C memiliki karakteristik diantara flute A dan flute B, dan flute E banyak digunakan untuk kemasan display. Jenis-jenis flute dapat dilihat pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3. Jenis-jenis flute
Jenis flute Jumlah flute per
meter Tinggi flute (mm)
Kekuatan tekan datar minimum (Nm-2)
A (coarse) 104-125 4.5-4.7 140
B (fine) 150-184 2.1-2.9 180
C (medium) 120-145 3.5-3.7 165
E (very fine) 275-310 1.15-1.65 1185
Sumber : Lott (1977) di dalam Paine (1977)
Tabel 4. Tipe Flute dan sifat karton gelombang
Jenis flute Ketebalan (mm) Kekuatan tekan tepi (kg/cm) Single-wall
A 4.9-5.5 6.8-7.6
B 2.9-3.5 5.2-7.3
C 3.9-4.5 5.4-7.5
Double-wall
A+B 7.8-9.0 9.0-12.1
A+C 8.8-10.0 9.1-12.3
Sumber :Peleg (1985)
D.
Peti Karton
Kemasan peti karton (corrugated box) dibuat dari karton gelombang. Menurut Bror Nordvist (1991), kekuatan tumpuk dari kotak karton gelombang dapat dicapai dengan biaya yang lebih rendah dengan mengubah proporsi dari flute dan liner karton gelombang. Besarnya ketahanan tekan kotak tergantung pada ketahanan tekan tepi karton gelombang. Mckee (1985) memformulasikan sebagai berikut.
P= 5.87 × Pm × h 0.5
× Z0.5...(1) Dimana : P = kekuatan tekan (kgf)
pm = ECT (kg/cm)
Z = keliling kemasan
memiliki keunggulan masing-masing, misalnya untuk jenis RCS keunggulan dibanding yang lainnya adalah lebih hemat dalam menggunakan bahan. Jenis-jenis kotak karton dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Tipe Kemasan . RCS (4a), FTHS (4b), FOL (4c), CSSC (4d)
E.
Ventilasi
Ventilasi adalah lubang untuk pertukaran udara, dimana kemasan untuk produk hasil pertanian perlu adanya lubang ventilasi, karena produk pertanian sebelum dan sesudah dipanen masih mengalami proses respirasi. Respirasi merupakan proses pembakaran zat-zat organik menjadi karbon dioksida dan terbentuknya air dengan suatu reaksi oksidasi yang melepas energi (Pantastico,1986). Adanya ventilasi ini menyebabkan sirkulasi udara yang baik, sehingga akan menghindari kerusakan komoditas akibat akumulasi CO2 pada suhu tinggi (Hidayat, 1993 dalam Aspihani, 2006).
Menurut Singh (2008) penggunaan ventilasi dan hand hole sebesar 2 % dari bidang vertikal kemasan akan mengurangi kekuatan kemasan karton sebesar 10% dari kemasan tanpa ventilasi dan hand hole. Menurut Asphihani (2006), jika semakin besar luasan ventilasi yang diberikan kepada peti karton, maka semakin kecil compression sthrength peti karton tersebut. Biasanya pemotongan lubang ventilasi untuk kemasan distribusi banyak dilakukan di bagian samping kemasan, padahal pemotongan dibagian samping dapat mengurangi kekuatan kemasan (Peleg, 1985).
Pemberian lubang ventilasi pada kemasan peti karton menyebabkan penurunan compression sthrength, semakin besar luasan ventilasi terhadap luasan peti karton maka semakin kecil compression sthrength kemasan tersebut. Penurunan compression sthrength peti karton karena pemberian luasan ventilasi dapat dinyatakan dengan nilai faktor koreksi (FK). FK untuk tipe oblong ventilation dengan luasan ventilasi 1% terhadap seluruh luas permukaan kemasan sebesar 0.83, sedangkan FK untuk luasan 3% dan 5% sebesar 0.70, untuk tipe circle ventilation, peti karton dengan luasan ventilasi 1% memiliki FK 0.93, dengan luasan ventilasi 2% memiliki FK 0.83, dan dengan luasan ventilasi 3% memiliki FK 0.73 (Aspihani, 2006).
(
4a)
(4b)
F.
Transportasi
Transportasi dapat diartikan sebagai pemindahan barang dan manusia dari tempat asal ke tempat tujuan. Transportasi yang baik salah satunya adalah transportasi yang mampu memberikan kerusakan minimal pada produk, terutama pada produk hortikultura yang sangat rentan terhadap goncangan dan faktor lingkungan (Pantastico, 1986).
Transportasi juga sangat berperan dalam kegiatan ekspor-impor, tanpa adanya transportasi kegiatan ekspor-impor tidak akan terlaksana. Beberapa jenis jalur transportasi yang digunakan dalam ekspor impor antara lain darat, laut, dan udara. Khusus untuk produk hortikultura jenis transportasi udara lebih sering digunakan karena umur simpannya yang singkat. Pada transportasi udara alat transportasi yang digunakan adalah pesawat kargo, hal yang perlu diperhatikan pada transportasi ini adalah ukuran kemasan karena ukuran kemasan akan berdampak pada optimasi pengisiian kargo ataupun kontainer. Biasanya ukuran kemasan mengacu pada ukuran pallet yang digunakan.
Saat ini, berbagai ukuran pallet digunakan di berbagai negara di dunia. Untuk memutuskan ukuran pallet yang akan digunakan oleh suatu perusahaan atau negara, salah satu cara termudah adalah dengan memilih ukuran pallet yang paling banyak digunakan oleh perusahaan-perusahaan perdagangan yang ada. Namun pemilihan ukuran pallet tidaklah sesederhana itu, ada beberapa hal yang juga harus dipertimbangkan yaitu kenyamanan, kekuatan, kemudahan perawatan, perbaikan dan biaya. Ukuran pallet juga harus mempertimbangkan ukuran semua komponen fasilitas distribusi seperti truk, kargo, kereta api, kapal laut, kapal terbang, ukuran gudang, fasilitas pelabuhan, dan lain-lain (Qonytah, 2008).
Di negara-negara Asia penggunaan ukuran pallet masih sangat beragam, meskipun beberapa negara di Asia telah menggunakan ukuran pallet menurut standard ISO. Standar pallet yang disarankan untuk grocery dan industri fast moving consumer goods di Asia adalah pallet berukuran 1200 x 1000 mm, walaupun ukuran pallet yang direkomendasikan ini belum banyak digunakan oleh negara-negara Asia. Tabel 5 menyajikan beberapa ukuran pallet yang digunakan di negara-negara Asia, sedangkan ukuran kontainer yang sering digunakan dalam transportasi hortikultura dapat dilihat pada Tabel 6, dan penyusunan palet dapat dilihat pada Gambar 4.
Tabel 5. Ukuran Pallet yang Digunakan di Negara-negara Asia
No Negara Ukuran No Negara Ukuran
1 Korea 1100 x 1100 mm
5 Thailand 1200 x 1100 mm
2 Jepang 1100 x 1100 mm 1100 x 1100 mm
3 Taiwan 1100 x 1100 mm
6 China
1200 x 1100 mm
1100 x 1200 mm 1200 x 800 mm
4 Singapura
800 x 1200 mm 1140 x 1140 mm
1200 x 1100 mm 1121.9 x 1016 mm
1100 x 1100 mm
7 Indonesia
1200 x 1000 mm
1100 x 1400 mm 1500 x 1500 mm
1200 x 1200 mm 1150 x 985 mm
1200 x 1800 mm -
Tabel 6. Ukukan kontainer berpendingin
Jenis kontainer Bukaan pintu (mm) Ukuran bagian dalam (mm) Kapasitas volume (m3) Lebar Tinggi Panjang Lebar tinggi
20ft (20’×8’×8’6”) 2294 2201 5451 2290 2156 28
40ft (40’×8’×8’6”) 2294 2174 11577 2294 2110 56
40 ft high cube 2278 2473 11578 2280 2425 64
Sumber : Refrigeran Containers (www.pentalvercontainersales.co.uk)
(a) (b)
Gambar 4. Pola penyusunan pallet dalam kontainer. Kontainer 20ft (a), 40ft (b) (sumber: Basic Shipping Cointaner (http://www.itsfabry.com))
G.
Simulasi Transportasi Hasil Pertanian
Produk hortikultura seperti sayur-sayuran dan buah-buahan rentan terhadap kerusakan mulai dari kegiatan pemanenan hingga sampai konsumen. Kerusakan ini dipercepat dengan timbulnya luka gores dan luka memar setelah mengalami transportasi dari kebun ke tempat rumah pengemasan. Untuk memperoleh gambaran data kerusakan mekanik yang diterima produk hortikultura jika terkena goncangan, maka dirancang suatu alat simulasi pengangkutan yang disesuaikan dengan jalan dalam dan luar kota (Kusumah, 2007).
Simulasi pengangkutan dengan menggunakan truk, guncangan yang dominan adalah guncangan pada arah vertikal, sedangkan guncangan pada kereta api adalah guncangan pada arah horizontal. Guncangan lain berupa puntiran dan bantingan diabaikan karena jumlah frekuensinya kecil sekali (Soedibyo, 1992).
Purwadaria (1992) dalam Muthmainah (2008) menyatakan bahwa goncangan yang terjadi selama pengangkutan baik di jalan raya maupun di rel kereta api dapat mengakibatkan kememaran, susut bobot dan memperpendek masa simpan. Hal ini terutama terjadi pada pengangkutan buah dan sayuran yang tidak dikemas. Meskipun kemasan dapat menahan efek goncangan, tetapi gaya redamnya tergantung pada jenis kemasan dan tebal bahan kemasan, susunan komoditas di dalam kemasan, dan susunan kemasan di dalam alat angkut.
mempunyai amplitudo yang rendah dibanding jalan luar kota, maupun jarak buruk aspal dan jalan buruk berbatu. Frekuensi alat angkut yang tinggi bukan penyebab utama kerusakan buah dalam pengangkutan, tetapi yang lebih berpengaruh terhadap kerusakan buah adalah amplitudo jalan.
Lembaga Uji Konstruksi BPPT tahun 1986 telah mengukur goncangan truk yang diisi 80% penuh dengan kecepatan 60 km/jam dalam kota dan 30 km/jam untuk jalan buruk (aspal) dan jalan berbatu. Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Data Goncangan truk
Jumlah Kejadian Amplitudo
Amplitudo Getaran Vertikal (cm) Jalan Dalam
Kota
Jalan Luar
Kota Jalan Aspal
Jalan Buruk Berbatu
1 3.5 3.9 4.8 5.2
500 3.2 3.6 4.2 4.1
1000 2.9 3.3 3.9 3.8
1500 2.5 3.0 3.5 3.6
2000 2.2 2.8 3.1 3.2
2500 1.8 2.5 2.8 2.6
3000 1.6 2.1 2.8 2.6
3500 1.5 2.0 2.0 2.0
4000 1.1 1.7 1.2 1.1
4500 0.9 1.3 0.8 0.7
5000 0.0 0.1 0.2 0.1
Amplitudo Rataan 1.3 1.74 1.85 1.71
Sumber : Lembaga Uji Konstruksi, BPPT(1986)
Kusuman (2007), mengkaji pengaruh kemasan dan suhu terhadap mutu fisik mentimun selama transportasi. Penelitian dilakukan menggunakan empat kemasan yang berbeda untuk mengemas mentimun yang akan ditransportasikan, dan s imulasi penggetaran dilakukan selama 3 jam (tiga jam). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa tingkat kerusakan mekanis tertinggi dialami oleh mentimun dalam peti kayu dengan nilai kerusakan sebesar 40.915 % dan yang terendah dialami oleh mentimun dalam kemasan kardus dengan nilai kerusakan sebesar 26.1 % .
H. Penelitian Terdahulu Terkait Dengan Kemasan
Aspihani (2006), telah melakukan penelitian mengenai pengaruh tipe kemasan, bahan kemasan, dan ventilasi terhadap kekuatan kemasan peti karton (corrugated box) untuk distribusi. Pemberian lubang ventilasi pada kemasan peti karton menyebabkan penurunan compression strength, semakin besar presentase luasan ventilasi terhadap luasan karton maka semakin kecil compression strength peti karton tersebut. Penurunan compression strength peti karton karena pembarian luasan ventilasi dapat dinyatakan dengan nilai faktor koreksi (FK).
penurunan kekerasan dan laju peningkatan total padatan terlarutnya lebih besar daripada buah yang dikemas pada kemasan lainnya. Sedangkan penelitian yang dilakukan Adhinata (2008), diperoleh pola grafik hubungan waktu terhadap suhu, dimana pada kemasan berventilasi lingkaran dan berventilasi oval memiliki pola yang sama, sedangkan pola grafik berventilasi campuran cenderung memiliki pola yang sama dengan kemasan tanpa ventilasi. Hasil simulasi penelitian menunjukkan pola sebaran suhu dipengaruhi oleh bentuk ventilasi. Keadaan suhu pada daerah yang searah dengan ventilasi menghasilkan sebaran suhu yang relatif sama dengan suhu lingkungan.
III. METODOLOGI
A.
Tempat dan Waktu
Tempat pelaksanaan penelitian adalah di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (bagian TPPHP), Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, dan di Laboratorium Kekuatan Bahan, Departemen Teknonogi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan mulai dari 20 Agustus 2010 – 18 November 2010.
B.
Alat dan bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah meja simulator dengan kompresor, Rheometer tipe CR-300DX untuk mengukur kekerasan buah, Hand Refraktometer untuk mengukur total padatan terlarut, timbangan metler PM-4800, Instron Universal Testing Mechine, Termometer, Termocouple, Pendingin bersuhu 8 0C dan 13 0C, komputer untuk mengoperasikan program, serta program Cube Master Professional Edition, kamera digital dan alat-alat lain yang menunjang terlaksananya penelitian ini.
Bahan yang digunakan dalam perancangan kemasan untuk pengujian adalah buah manggis dengan indeks 2, diameter mayor 6-6.5 cm, dan berat 100-125 gram yang diperoleh dari sentra produksi manggis di wilayah Jawa Barat, serta bahan kemasan berupa karton gelombang tipe flute BC, flute C, dan flute B.
C.
Posedur Penelitian
1.
Perancangan Kemasan
a. Perkiraan Kapasitas dan dimensi kemasan
Kapasitas ditentukan berdasarkan kebiasaan eksportir dalam memasarkan buah manggis dan kebiasaan pedagang dari negara importir dalam memasarkan manggis ke konsumen. Dimensi kemasan ditentukan berdasarkan ukuran buah, jumlah layer, tipe kemasan, dan tebal bahan yang digunakan.
b. Setelah dimensi kemasan ditentukan, kemudian dibuat prototype kemasan, yang dibuat dari dua jenis ketebalan flute yang berbeda sebagai perlakuan. Tipe box yang akan dibuat adalah tipe box RCS (Regular Slotted Container) yang memiliki kemasan dalam (inner). Akan di rancang 2 macam kapasitas kemasan untuk memperkaya hasil disain.
c.
Prototype yang telah dibuat kemudian diuji kekuatan tekannya (comprestion strength) dengan tujuan untuk mengetahu gaya tekan maksimum masing-masing kemasan. Pengujian dilakukan pada kemasan luar (outer), inner kemasan, dan outer bersama inner-nya. Dimana untuk setiap prototype dilakukan pengujian sebanyak tiga kali ulangan menggunakan alat instron universal testing mechine. Hasil pengukuran berupa gaya kompresi yang digunakan untuk menghitung jumlah tumpukan maksimum.d. Selain itu dilakukan uji kekuatan tekan (comprestion strengh) pada suhu 8 0C dan 13 0C, hal ini dilakukan untuk mengetahui perubahan kekuatan kotak karton selama transportasi jalur dingin. Pengukuran dilakukan hari pertama penyimpanan, lima hari penyimpanan, dan 10 hari penyimpanan.
yaitu pemilihan kemasan dari segi kekuatan tumpukan dan biaya yang optimum untuk jenis transportasi yang digunanakan. Tahapan penelitian secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Diagram alir Perancangan kemasan Perkiraan kapasitas kemasan
48 buah 60 buah
Menentukan dimensi kemasan
Dimensi kemasan K48C dan K60C
Dimensi kemasan K48BC dan K60BC
Pembuatan disain
Prototipe kemasan KP48C dan KP60BC
Prototipe kemasan KP48C dan KP60BC
Uji laboratorium Comprestion strengh (suhu ruang 280 C)
Outer+inner outer
Uji Comprestion strengh, dan sebaran suhu pada penyimpanan
Suhu 13o C Suhu 8o C
inner
Karakteristis dan sifat mekanis kemasan
Pemilihan disain Desain terpilih Input :
1. Jumlah buah/kemasan 2. dimensi dan berat buah 3. jumlah layer inner 4. tebal dan karakteristik flute yang digunakan 5. Tipe kemasa
Flute BC dan C untuk outer, flute B untuk inner
2.
Aplikasi Kemasan
a. Kemasan yang terpilih akan dilakukan uji verifikasi, dimana kemasan akan diisi dengan buah manggis dan diatur sedemikian rupa sehingga kemasan terisi penuh.
b. Kemasan karton kemudian diatur di atas meja simulator, dan tiap kemasan disusun tiga tumpuk.
c. Penggetaran dilakukan dengan waktu yang telah ditentukan yaitu selama 2 jam pada arah vertikal dengan frekuensi 3.4 Hz dan amplitudo 3.2 cm. Penggetaran dilakukan sebanyak 1 kali.
d. Pasca simulasi transportasi dilakukan pengamatan kerusakan mekanis untuk mengetahui jumlah dan persentase buah manggis yang mengalami kerusakan akibat guncangan selama simulasi transportasi.
e.
Setelah dilakukan sortasi, buah manggis disimpan pada masing-masing kemasan pada suhu ruang (28o C) selama 18 hari, kemudian dilakukan pengamatan setiap 2 hari terhadap buah manggis. Selain buah yang telah dilakukan simulasi transportasi, disimpan juga buah sebagai kontrol untuk pembanding apakah ada perubahan yang signifikan antara buah yang dikemas dengan buah yang tidak dikemas. Adapun data-data yang diambil selama pengamatan adalah kerusakan mekanis, kekerasan, total padatan terlarut, dan susut bobot. Tahap uji aplikasi kemasan dapat dilihat pada Gambar 6.Gambar 6. Diagram alir tahap aplikasi kemasan
Kemasan KP48 Kemasan KP60
Pengisian dengan buah manggis
Penyusunan di meja simulator dengan amplitudo 3.2 cm dan frekuensi 3.4 Hz selama 2 jam (setara 133.878 km jalan luar kota)
Sortasi dan kerusakan mekanis
Buah kontrol
Penyimpanan pada suhu 28o
mekanis
Memar kulit, Pecah/retak kulit, retak kelopak
fisiologis
Kekerasan, Uji total padatan terlarut, dan Susut bobot
3.
Optimasi Penyusunan Kemasan
Optimasi penyusunan kemasan menggunakan program Cube Master Professional Edition, dimana pada program ini ada beberapa jenis optimasi berdasarkan alat transportasi yaitu optimasi pada penggunaan pallet, air cargo, sea cargo, truck, dan carton. Sedangkan input yang digunakan untuk menghitung optimasi adalah ukuran, berat kemasan, dan spesifikasi alat angkut, output yang dihasilkan berupa pola penyusunan, nilai efiseien volume, luasan, dan dimensi tumpukan kemasan.
Pada penelitian ini input yang digunakan adalah dimensi kemasan hasil perancangan, dan jenis optimasi yang digunakan adalah optimasi penumpukan pada pallet. Ukuran pallet yang digunakan adalah pallet standar Asia dengan dimensi 1200x1000 mm.
D.
Perhitungan, Pengamatan, dan Pengukuran
1.
Dimensi dan Berat Buah
[image:30.595.267.400.354.437.2]Dimensi buah manggis diukur menggunakan penggaris dan jangka sorong, pengukuran dilakukan untuk mengetahui diameter minor, diameter mayor buah dan untuk mengetahui tinggi buah dari bawah sampai ujung tangkai. Berat buah diukur menggunakan timbangan metler PM-4800 (Gambar 7).
Gambar 7. Timbangan metler PM-4800
2.
Penentuan Dimensi Kemasan
Dimensi kemasan dihitung berdasarkan nilai dimensi buah dan ketebalan kemasan. Lebar dan panjang kemasan diperoleh dari penjumlahan seluruh diameter mayor buah manggis dengan tebal dinding vertikal kemasan yang terdapat pada sisi panjang dan lebar, baik dinding outer maupun inner. Sedangkan tinggi kemasan diperoleh dari penjumlahan tinggi manggis yang dikalikan jumlah tumpukan layer dengan tebal dinding horisontal kemasan, baik dinding outer maupun dinding inner kemasan pada sisi panjang. Sedangkan persentase luasan ventilasi dihitung berdasarkan luasan dinding vertikal kemasan.
Formula untuk menghitungan dimensi outer kemasan:
P = TDMBP + TDOV + TDVIP + TB ...(2) Dimana: P = Panjang kemasan
TDMBP = Total diameter mayor buah pada sisi panjang TDOV = Total tebal dinding vertikal outer
TDVIP = Total tebal dinding vertikal kemasan inner pada sisi panjang TB= Tebal tekukan
L = TDMBL + TDOV + TDIVL + TB ...(3) Dimana: L = Lebar kemasan
TDOV = Total tebal dinding vertikal outer
TDVIP = Total tebal dinding vertikal kemasan inner pada sisi lebar TB = Tebal tekukan
T = TTB + TTAIP ...(4) Dimana: T = Tinggi kemasan
TTBT = Total tinggi buah pada sisi tinggi TTAIP = Total tebal alas inner pada sisi tinggi Formula menghitungan dimensi inner kemasan:
P = TDMBP + TDVIP ...(5) Dimana: P = Panjang kemasan
TDMBP = Total diameter mayor buah pada sisi panjang
TDVIP = Total tebal dinding vertikal kemasan inner pada sisi panjang
L= TDMBL + TDOV + TDIVL ...(6) Dimana: P = Lebar kemasan
TDMBP = Total diameter mayor buah pada sisi lebar TDOV = Total tebal dinding vertikal inner
Tinggi kemasan = tinggi buah ...(7)
3.
Kekuatan Tekan (
Compresition Strength
)
[image:32.595.104.465.49.270.2]
(a)
(b)
Gambar 8. Pengujian kekuatan tekan. Mekanisme pengujian (a), Instron universal testing mechine (b)
4.
Jumlah Tumpukan
Jumlah tumpukan di hitung dengan persamaan (8) (Salke, 2005);
SF = P/f...(8) Dimana : SF=Safe load on box
P = Compression strength f = nilai koefisien keselamatan
Safe number of boxes to stack on bottom box = SF/berat total box
Nilai koefisien keselamatan kemasan box karton menurut ASTM D4269 (Lampiran 11) sebesar tiga untuk syarat kondisi penyimpanan kemasan kelembaban diatas 70%, penyimpanan masimal enam minggu, dengan ruang penyimpanan yang baik dan stabil.
5.
Sebaran Suhu Kemasan
Tabel 8. Koordinat pemasangan termokopel
Ketebalan Karton
Kapasitas kemasan
Layer
(lapisan) Koordinat termokopel (X,Y,Z) dalam cm
Outer BC
60 buah atas (7.1,4.35,12.65) (20.7,18.35,12.65) (34.8,25.05,12.65) bawah (7.1,4.35,4.85) (20.7,18.35, 4.85) (34.8,25.05, 4.85)
40 buah atas (7.1,4.35,12.65) (21,11.15,12.65) (34.9,18.25,12.65) bawah (7.1,4.35, 4.85) (21,11.15, 4.85) (34.9,18.25, 4.85)
Outer C
60 buah atas (6.7,3.95,12.25) (20.3,17.95,12.25) (34.4,24.65,12.25) bawah (6.7,3.95,4.45) (20.3,17.95, 4.45) (34.4,24.65, 4.45)
40 buah atas (6.7,3.95,12.25) (20.6,10.75,12.25) (34.5,17.85,12.25) bawah (6.7,3.95, 4.45) (20.6,10.75, 4.45) (34.5,17.85, 4.45)
[image:33.595.50.542.94.601.2]Gambar 9. Koordinat kemasan
Gambar 10. Ruang penempatan termokopel pada kemasan ( T= ruangan terpilih)
Pengujian sebaran suhu dilakukan pada tiga perlakuan suhu ruang penyimpanan yaitu suhu ruang tropis 280 C, suhu ruang penyimpanan 13 0C, dan suhu ruang penyimpanan 8 oC, dengan kelembaban ruang penyimpanan 85-90 %. Pengukuran suhu menggunakan termokopel dan hybrid recorder. Termokopel diletakkan di koordinat tertentu pada kemasan, pemasangan dapat dilihat pada Gambar 24. Fokus utama dari pengujian ini adalah menentukan waktu yang dibutuhkan kemasan agar dapat mencapai suhu ruangan, dan bagaimana sebaran suhu pada titik-titik sampel koordinat yang dipilih setelah suhu dalam kemasan stabil.
Y
X Z
0,0,0
T
T
T
T
T
T
6.
Kesetaraan Simulasi Transportasi
Kesetaraan simulasi transportasi dilakukan dengan menggunakan meja simulator, dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan-persamaan di bawah ini:
a. Amplitudo rata-rata getaran bak truk (P) dapat dihitung menggunakan persamaan (9).
...(9) Dimana :
P = rata-rata getaran bak truk (cm) N = jumlah kejadian amplitudo
A = amplitudo getaran vertikal (cm) jalan luar kota
c. Jumlah luas seluruh getaran bak truk jalan kota (JLSTT) selama z menit JLSTT = z × 60 detik/menit ×f × LST
b. Luas satu siklus jalan kota (LSV) dapat dihitung dengan persamaan (10)
LST = ...(10)
Dimana:
T = 1/f T = periode (detik/getaran) W = 2π/T W = getaran/detik
e. Jumlah seluruh getaran vibrator selama y jam (JLSVT) JLSVT = y jam × 60 menit/jam × 60 detik/menit × f f. Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama y jam
= JLSVT × LSV
Maka simulasi pengankutan dengan truk selama y jam :
7.
Kerusakan Mekanis
Pengamatan terhadap tingkat kerusakan mekanis buah manggis dilakukan setelah kegiatan simulasi transportasi dan selama masa penyimpanan. Pengamatan kerusakan dilakukan secara visual terhadap buah manggis yang mengalami kerusakan mekanis, seperti: pecah, memar, luka, pecah kelopak daun. Pengamatan tingkat kerusakan mekanis manggis dapat dinyatakan dalam persentase (persamaan 11). Kerusakan mekanis dihitung dari jumlah buah yang rusak pada tiap kemasan dibagi total buah tiap kemasan.
... (11)
8.
Susut Bobot
Pengukuran susut bobot dilakukan dengan menggunakan timbangan mettler PM-4800 pengukuran dilakukan sebelum pengemasan, setelah pengemasan dan selama penyimpanan.
...(12) Dimana :
Wo = Bobot awal bahan (gram) Wt = Bobot akhir bahan (gram)
9.
Kekerasan
Pengukuran kekerasan buah manggis dilakukan dengan menggunakan rheometer tipe CR-300DX (Gambar 11). Alat ini diset dengan mode 20, beban maksimal 10 kg, kedalaman penekanan 10 mm, kecepatan penurunan beban 60 mm/m, dan diameter probe 5 mm. Pengujian dilakukan di 3 titik pada bagian tengah buah. Pengukuran kekerasan dilakukan setiap 2 hari sekali.
Gambar 11. Rheometer tipe CR-300DX
10.
Total Padatan Terlarut
Besarnya total padatan terlarut pada buah manggis dapat diketahui dengan menggunakan refraktometer (Gambar 12). Total padatan terlarut tersebut didapat dari filtrat daging buah manggis. Daging buah manggis dilumatkan, kemudiaan diletakkan pada prisma refraktometer. Kemudian dilakukan pembacaan, besar nilai total padatan terlarut dinyatakan dalam obrix. Pengukuran total padatan terlarut dilakukan setiap 2 hari sekali.
Gambar 12. Refraktometer
11.
Rancangan Percobaan
mengalami 3 kali pengulanagan. Perlakuan yang dilakukan adalah buah kontrol, buah pada K48, dan buah pada K60.
Model Matematika dapat dilihat pada persamaan 13:
ij i ij
Y
...(13) Keterangan:
Yij = pengamatan pada perlakuan ke-I dan ulangan ke-j µ = rataan umum
τi = pengaruh perlakuan ke-i
εij = Pengaruh acak pada perlakuanke-i ulangan ke-j i = perlakuan (1,2,3)
j = ulanagan (1,2,3)
Pengamatan dilakukan setiap dua hari sekali selama delapan belas hari terhadap beberapa respon. Respon yang akan diamati dari masing-masing perlakuan yaitu: (1) susut bobot,(2) kekerasan, dan (3) Total padatan terlarut. Pada setiap respon akan diamati pengaruh kapasitas kemasan terhadap tingakat perubahan mutu buah manggis.
12.
Optimasi Tumpukan Kemasan
Optimasi tumpukan kemasan hasil perancangan menggunakan program Cube Master Professional Edition, input yang digunakan adalah dimensi kemasan dan jenis tempat untuk penumpukan, sedangkan output yang dihasilkan adalah efisiensi luasan, dan volume penggunaan ruang oleh kemasan pada tempat penumpukan. Program ini akan mengkalkulasikan input sehingga diperoleh beberapa pola tumpukan yang memiliki tingkat efisiensi tertinggi, pola tumpukan yang di hasilkan berupa gambar tiga dimensi.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Perancangan dan Pembuatan Kemasan Hasil Rancangan
Perancangan kemasan bertujuan untuk menentukan kekuatan yang dibutuhkan kemasan untuk meredam gaya dari luar serta untuk mengurangi beban yang diterima produk dalam kemasan. kemasan yang ada dan sering digunakan oleh ekportir buah manggis masih menggunakan keranjang plastik dengan pola pengisian curah, hal ini mengakibatkan buah rentan terhadap gesekan, selain itu buah akan banyak menerima beban, terutama pada buah yang terletak di dasar kemasan, sehingga kondisi ini mengakibatkan buah akan mudah mengalami kerusakan. Oleh karena itu dalam perancangan kemasan ini akan dikondisikan dimana setiap buah yang dikemas tidak bersentuhan satu dengan yang lainnya.
Informasi yang dibutuhkan dalam perancangan kemasan adalah dimensi, berat, dan jumlah buah yang akan dikemas dalam satu kemasan. Setelah informasi tersebut diperoleh selanjutnya adalah memilih bahan kemasan dengan karakteristik tertentu yang disuaikan dengan kondisi buah yang akan dikemas, dan menentukan tipe kemasan yang akan dirancang. Pemilihan tipe kemasan yang tepat akan berdampak pada meningkatnya efektifitas dan efisiensi kemasan dalam hal performa, waktu pembuatan, dan biaya pembuatan kemaan.
Buah manggis memiliki beberapa tingkat kualitas, manggis yang digunakan sebagai acuan untuk perancangan adalah manggis yang tergolong dalam kelompok sedang berdasarkan kriteria dari balai penelitian pohon buah-buahan solok dimana manggis buah sedang memiliki diameter buah 5.5-6.5 cm dan berat buah 8.5-140 gram. Sedangkan dari hasil pengukuran dari 10 sampel buah manggis diperoleh data berat dan dimensi buah, seperti pada Tabel 9.
Tabel 9. Data rataan dimensi dan berat buah manggis
No Data pengukuran Rataan
1 Berat 120.5 gram
2 Diameter mayor 6.48 cm 3 Diameter minor 6.20 cm
4 Tinggi 7.49 cm
Penambahan kemasan inner bertujuan untuk membatasi kontak antar buah manggis yang berpotensi menimbulkan kerusakan mekanis buah. Selain itu kemasan inner berfungsi untuk membantu kemasan outer menambah kekuatan tumpuk, dan juga dapat digunakan sebagai kemasan retail, sehingga buah manggis tidak mengalami proses repackaging.
Kemasan untuk produk hortikultura terutama untuk buah-buahan sangat membutuhkan lubang ventilasi, karena buah-buahan selama proses pematangan akan menghasilkan gas etilen dan panas respirasi. Jika gas etilen dan panas respirasi terakumulasi akan mengakibatkan proses pematangan buah semakin cepat, hal ini berdampak pada penurunan mutu dan umur simpan buah. Penentuan luas ventilasi kemasan harus mempertimbangkan kemungkinan penurunan kekuatan kemasan. Menurut Singh (2008) penggunaan ventilasi dan hand hole sebesar 2 % dari bidang vertikal kemasan akan mengurangi kekuatan kemasan karton sebesar 10% dari kemasan tanpa ventilasi dan hand hole. Oleh karena itu penggunaan ventilasi dan hand hole melebihi 2 % tidak disarankan karena dapat mengurangi kekuatan tekan vertikal kemasan yang cukup signifikan. Luasan lubang ventilasi yang digunakan dalam perancangan sebesar 1% dari total luasan dinding vertikal kemasan outer dan diletakkan pada sisi panjang kemasan karena jarak dari pusat kemasan ke dinding pada sisi panjang lebih dekat jika dibandingkan dengan dinding pada sisi lebar kemasan, sehingga udara pada pusat kemasan lebih mudah mengalir ke luar. Perancangan kemasan tidak menggunakan hand hole karena berat kemasan masih mampu diangkat oleh satu orang, dimana Peleg (1985) menyatakan bahwa hand hole perlu dirancang untuk kemasan yang memiliki berat di atas 20 kg karena kemampuan maksimum manusia untuk mengangkat beban adalah sebesar 20 kg .
Dari informasi-informasi di atas seperti ukuran buah, jenis dan ketebalan bahan kemasan, tipe kemasan, dan luasan ventilasi maka diperoleh dimensi kemasan, perhitungan dimensi kemasan menggunakan Persamaan 2 sampai 7, contoh perhitungan pada Lampiran 2 dan 3. Proses perancangan menghasilkan 4 buah disain kemasan, dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Dimensi Kemasan
No Disain Kemasan Ukuran (P×L×T) cm Kapasitas (buah) Jumlah inner Kapasitas tiap inner (buah) Ukuran inner (P×L×T) cm
1 K48C 42.6×28.6×15.6 48 12 4 13.4×13.4×7.5
2 K48BC 42.6×29×15.6 48 12 4 13.4×13.4×7.5
3 K60C 43×35.1×15.6 60 10 6 20.3×13.4×7.5
4 K60BC 43×35.5×15.6 60 10 6 20.3×13.4×7.5
Ket: K48C = disain kemasan kapasitas 48 buah berbahan flute C
K48BC = disain kemasan kapasitas 48 buah berbahan flute BC K60C = disain kemasan kapasitas 60 buah berbahan flute C K60BC = disain kemasan kapasitas 60 buah berbahan flute BC
(
a)
(b)
[image:39.595.263.404.257.354.2]Gambar 13. Disain inner kemasan kapasitas 4 buah (a) dan 6 buah (b)
Gambar 14. Desain outer kemasan
Sedangkan menurut road map pengembangan agroindustri manggis departemen pertanian 2009, pengemasan manggis untuk tujuan ekspor memiliki berat bersih 2 kg untuk kemasan karton dan 10 kg untuk kemasan keranjang plastik sedangkan kebiasaan eksportir dalam mengemas buah manggis sekitar 8 kg tiap kemasan keranjang plastik. Setelah sampai di negara tujuan ekspor, buah manggis dikemas ulang menjadi kemasan ritel untuk dijual di supermarket seperti yang dilakukan oleh pedagang di jepang, dimana buah manggis dijual dalam kemasan wrapping dengan masing-masing kemasan wrapping berjumlah 3-4 buah.
Proses pembuatan kemasan dari hasil perancangan kemasan melalui beberapa tahap. Tahap pertama yaitu membuat cetakan, cetakan terbuat dari papan kayu dan lembaran baja sebagai pisau (Gambar 15), cetakan ini berfungsi untuk memotong lembaran karton sesuai pola pada cetakan.
Gambar 15. Cetakan pond
melingkar. Mata pisau tajam berfungsi untuk memotong lembaran karton, mata pisau tumpul untuk membuat tekukan, dan mata pisau tajam melingkar berfungsi membentuk lubang ventilasi. Mata pisau yang berfungsi memotong memiliki ketinggian disesuaikan dengan ketebalan flute, untuk memotong flute BC plat baja yang timbul setinggi 8 mm, sedangkan untuk memotong flute B dan flute C tinggi plat baja 4 mm, sedangkan plat baja yang digunakan untuk membuat tekukan memiliki ketinggian 2 mm lebih rendah dari plat baja pemotong. Bagian ketiga dari cetakan adalah karet yang berfungsi untuk melindungi karton dari tekanan papan kayu saat proses pemotongan, karet ini direkatkan disekeliling pisau dengan lebar 2 cm dengan ketinggian dan panjang mengikuti ketinggian dan panjang pisau plat baja. Tahap berikutnya dari pembuatan kemasan yaitu meletakkan cetakan pada mesin pond. Mesin pond memiliki dua dinding yaitu dinding atas dan dinding bawah, dinding bagian atas digunakan sebagai tempat meletakkan cetakat, dinding ini dapat bergerak vertikal sampai menyentuh dinding bagian bawah tempat diletakan lembaran karton. Dinding mesin pond berukuran 60×90 cm sedangkan untuk membuat satu outer K48 dibutuhkan karton berukuran 50×147 cm, dan karton berukuran 50 ×160 cm untuk outer berkapasitas 60 buah, oleh karena itu cetakan yang dirancang hanya untuk menghasilkan setengah bagian dari kemasan outer, lain halnya untuk cetakan kemasan inner, dimana kebutuhan karton untuk membuat satu kemasan adalah 14×68 cm sehingga cetakan tidak perlu dibagi dua bagian. Khusus untuk inner K60, memiliki 2 macam cetakan karena memiliki 2 macam disain yang dibedakan berdasarkan pada letak ventilasinya.
Proses pemesinan menghasilkan lembaran-lembaran karton yang memiliki pola tertentu sesuai cetakan. Proses berikutnya yaitu perakitan lembaran-lembaran karton menjadi sebuah box karton, proses perakitan menggunakan lem dan isolasi. Lem digunakan untuk merekatkan sambungan antar lembara, sedangkan isolasi digunakan untuk merekatkan bagian dasar dan tutup kemasan. Proses perakitan dapat dilihat dalam Gambar 15 dan 16, sedangkan hasil perakitan dapat dilihat pada Gambar 17 dan Lampiran 5.
(a) (b) (c)
Gambar 16. Contoh lembaran hasil cetakan, Lembaran outer (a), Lembaran inner (b), Lembaran sekat (c)
(a) (b) (c)
Gambar 18. Contoh hasil perakitan kemasan. Outer (a), inner (b), sekat (c)
Proses pembuatan kemasan menghasilkan 4 prototipe kemasan yaitu, K48BC (kemasan berkapasitas 48 dengan bahan outer BC flute), K48C (kemasan berkapasitas 48 dengan bahan outer C flute), K60BC (kemasan berkapasitas 60 dengan bahan outer BC flute), K60C (kemasan berkapasitas 60 dengan bahan outer C flute).
B.
Karakterisasi Kemasan
1.
Kekuatan Tekan Kemasan
Pengujian kekuatan tekan kemasan bertujuan untuk mengetahui kemampuan kemasan saat ditumpuk, dimana kemasan kotak karton selama proses distribusi akan disimpan dalam container dengan ditumpuk satu dengan yang lainnya, begitu juga selama penyimpanan di gudang. Penumpukan ini menyebabkan top to bottom compression. Untuk mengetahui jumlah tumpukan maksimum kemasan, perlu diketahui nilai kekuatan tekannya. Hasil pengujian kekuatan tekan dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Grafik perbedaan kekuatan tekan kemasan yang dipasang inner dengan kemasan tanpa inner
berbahan flute C, hal ini karena ketebalan flute BC lebih besar dari pada flute C. Peleg (1985) menyatakan ada dua faktor yang mempengaruhi compression strength, yaitu material peti karton, seperti kertas yang digunakan (tipe flute) dan tipe kemasan.
Gambar 20. Grafik perbedaan besar compression strength teoritis dan pengujian.
Hasil dari perbandingan antara perhitungan kekuatan tekan dan pengujian terjadi perbedaan, seperti terlihat pada Gambar 20
