RANCANGAN KEMASAN KARTON BERGELOMBANG
DENGAN BAHAN PENGISI UNTUK TRANSPORTASI
JAGUNG SEMI (
BABY CORN
)
VINA RONDANG MAGDALENA
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancangan kemasan karton bergelombang dengan bahan pengisi untuk transportasi jagung semi (baby corn) adalah benar karya saya dengan arahan dari Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
ABSTRAK
VINA RONDANG MAGDALENA. Rancangan kemasan karton bergelombang dengan bahan pengisi untuk transportasi jagung semi (baby corn). Dibimbing oleh SUTRISNO.
Pengemasan jagung semi umumnya menggunakan krat selama transportasi, dimana hal tersebut dapat menimbulkan kerusakan mekanis bahan seperti luka gores, memar, patah, dan kematangan yang terlalu cepat. Tujuan dari penelitian ini yaitu merancang kemasan yang tepat menggunakan kemasan karton dan bahan pengisi yang dapat mempertahankan kualitas jagung semi selama transportasi. Pada penelitian ini digunakan karton flute C dan BC dengan ukuran (31x23x9)cm, (46.5x23.5x9)cm, (32x24x10)cm (47.5x24.5x10)cm, flute B sebagai sekat, platik PE sebagai kemasan primer, dan kertas koran sebagai bahan pengisi. Kemasan flute C (K4C dan K6C) terpilih karena lebih responsif terhadap suhu lingkungan, cukup kuat, dan harga murah. Hasil konversi simulasi transportasi selama dua jam setara dengan 169.553 km jalan luar kota atau 2.83 jam dengan kecepatan 60 km/jam. Kerusakan mekanis pada K4C sebesar 17%, dan K6C 15.9%, dikarenakan pengaruh kertas koran sebagai bantalan di sekitar produk. Perlakuan kemasan berpengaruh nyata terhadap parameter susut bobot, kekerasan, dan total padatan terlarut jagung semi. Sedangkan perlakuam kemasan tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air jagung semi.
Kata kunci : jagung semi, kemasan, karton bergelombang, simulasi transportasi
ABSTRACT
VINA RONDANG MAGDALENA.Design of corrugated fiberboard packaging with filling material for transportation of baby corn. Supervised by SUTRISNO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
RANCANGAN KEMASAN KARTON BERGELOMBANG
DENGAN BAHAN PENGISI UNTUK TRANSPORTASI
JAGUNG SEMI (
BABY CORN
)
VINA RONDANG MAGDALENA
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi: Rancangan Kemasan Karton Bergelombang dengan Bahan Pengisi untuk Transportasi Jagung Semi (Baby corn)
Nama : Vina Rondang Magdalena NIM : F14090096
Disetujui oleh
Prof. Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr Pembimbing
Diketahui oleh
Dr.Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah berjudul Rancangan kemasan karton bergelombang dengan bahan pengisi untuk transportasi jagung semi (baby corn) dapat diselesaikan. Penelitiandilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem (FATETA), dan di Laboratorium Kekuatan Bahan, Departemen Teknologi Hasil Hutan (FAHUTAN) sejak bulan Februari sampai Juni 2014.
Dengan telah selesainya karya ilmiah ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr. selaku dosen pembimbing terimakasih atas bimbingannya serta saran dan kritik bagi penulis.
2. Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Agr dan Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS selaku dosen penguji, terimakasih atas saran dan kritik bagi penulis.
3. Pak Sulyaden, Pak Ahmad, Pak Harto, dan Mas Abas terima kasih atas bantuannya selama penelitian berlangsung.
4. Mama, Papa, sister Frida, brother Ronggur, little brother Hikmat atas doa dan semangat yang tidak pernah henti.
5. Teman-teman Gina Annisa, Risqy Maydia, Stevy, Raisa Oktaviani, Jenny Sianipar, Aynal, Sandro, Iwan, Aditya Nugraha, Trihadi, Eki Aryanto, Rival, Rizky Tri Rubbi, Nenda terima kasih atas kebersamaan dan bantuannya selama penelitian berlangsung.
6. Teman satu bimbingan Diniar Mungil, Septa dan Fiqi terima kasih atas bantuan dan semangatnya.
7. Sahabat penulis Maria Bella, Diana Silvana, Merlyn Rizky, Irene Susylawati terima kasih atas perhatian dan semangat yang super.
8. Teman-teman seperjuangan Teknik Mesin dan Biosistem angkatan 46 dan 47 terima kasih atas kebersamaannya, bantuan dan semangatnya bagi penulis.
Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi nyata terhadap ilmu pengetahuan.
Bogor, September 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang Error! Bookmark not defined.
Tujuan Penelitian 1
TINJAUAN PUSTAKA Error! Bookmark not defined.
Jagung Semi (Baby corn) 2
Pengemasan 2
Bahan Pengisi 2
Transportasi 4
METODE PENELITIAN 5 Waktu dan Tempat Penelitian 5 Bahan 5 Alat 5 Prosedur Penelitian 7
Pengukuran Parameter 11
HASIL DAN PEMBAHASAN 12 Perancangan dan Pembuatan Kemasan Hasil Rancangan 12 Kekuatan Kemasan 14
Perubahan Mutu Jagung Semi Selama Penyimpanan 23
SIMPULAN DAN SARAN 27
Simpulan 27
Saran 28
DAFTAR PUSTAKA 28
DAFTAR TABEL
1 Standar ukuran jagung semi menurut Brisco (2000) 2 2 Ketebalan dan kekuatan tekan tepi masing-masing jenis flute 3
3 Dimensi kemasan 13
4 Perbandingan kekuatan kemasan secara teori dan pengujian 15
5 Harga beli kemasan 20
6 Jumlah tumpukan kemasan hasil rancangan 20
7 Harga jagung semi yang dikemas 21
8 Kerusakan mekanis K4C pada tiap layer 23
9 Hasil uji Duncan terhadap susut bobot jagung semi 23 10 Hasil uji Duncan terhadap susut bobot jagung semi 24 11 Hasil uji Duncan terhadap kekerasan jagung semi 25
12 Hasil uji Duncan terhadap TPT jagung semi 26
13 Hasil uji Duncan terhadap kadar air jagung semi 27
DAFTAR GAMBAR
1 Penggolongan karton gelombang (sumber : Wahyuningtyas 2013) 3 2 Tipe kemasan RSC (a), HTC (b), dan FTC (c) (sumber :
Wahyuningtyas 2013) 4
3 Instron universal testing machine 6
4 Meja simulator (a), timbangan Metter PM-4800 (b), rheometer (c) 6 5 Refractometer (a), oven (b), stopwatch (c) (sumber : Oktaviani 2013) 7
6 Diagram alir perancangan kemasan 9
7 Diagram alir aplikasi kemasan 10
8 Flute C (a), flute BC (b) 13
9 Desain kemasan K4 (a), K6 (b) 14
10 Pengujian kekuatan kemasan karton sebelum diuji tekan (a) dan
sesudah mengalamai kerusakan (b) 14
11 Grafik perbandingan uji tekan kemasan tanpa sekat dan dengan sekat 15 12 Grafik perbandingan uji tekan kemasan tanpa sekat dan dengan sekat 15 13 Grafik perbandingan kekuatan kemasan teoritis dan pengujian 16 14 Grafik perbandingan uat kekuatan tekan kemasan terhadap deformasi 16 15 Grafik perbandingan kekuatan tekan kemasan terhadap lama
penyimpanan 17
16 Pengujian sebaran suhu kemasan suhu ruang (a) dan suhu dingin 100C
(b) 17
17 Grafik hasil pengujian sebaran suhu ruang K4C (a), K6C (b), K4BC (c)
dan K6BC (d) 18
18 Grafik hasil pengujian sebaran suhu 100C K4C (a), K6C (b), K4BC (c)
dan K6BC (d) 19
19 Pengemasan plastik PE (a), pengemasan kemasan kardua (b), dan
pemberian bahan pengisi (c) 21
20 Penyusunan kemasan pada meja getar 22
23 Grafik perubahan nilai kekerasan selama penyimpanan 25 24 Grafik perubahan nilai total padatan terlarut selama penyimpanan 26 25 Grafik perubahan nilai kadar air selama penyimpanan 27
DAFTAR LAMPIRAN
1 Perhitungan dimensi kemasan 30
2 Perhitungan luasan ventilasi kemasan 32
3 Tabel pengujian kekuatan kemasan selama penyimpanan dingin 32 4 Data pengukuran guncangan truk pada berbagai keadaan jalan 33
5 Perhitungan optimasi tumpukan kemasan 33
6 Perhitungan simulasi transportasi 34
7 Tabel data susut bobot selama penyimpanan 36
8 Tabel kekerasan jagung semi selama penyimpanan 37 9 Tabel data total padatan terlarut selama penyimpaan 38
10 Tabel data kadar air selama penyimpanan 39
11 Analisis sidik ragam dan uji DMRT terhadap susut bobot jagung semi 39 12 Analisis sidik ragam dan uji DMRT terhadap kekerasanjagung semi 40 13 Analisis sidik ragam dan uji DMRT terhadap total padatan terlarut
jagung semi 40
14 Analisis sidik ragam dan uji DMRT terhadap kadar air jagung semi 41
15 Desain kemasan K4C 42
16 Desain kemasan K6C 43
17 Desain kemasan K4BC 44
18 Desain kemasan K6BC 45
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jagung merupakan salah satu tanaman pangan di dunia setelah gandum dan padi. Jagung mengandung serat dan sejumlah zat gizi seperti vitamin B dan C, karoten, kalium, zat besi, magnesium, fosfor, omega 6 dan lemak tak jenuh yang dapat membantu menurunkan kolesterol, sehingga permintaan akan terus meningkat seiring dengan kebutuhan masyarakat. Salah satu tanaman jagung yang memiliki prospek baik dan banyak manfaat yaitu jagung semi (baby corn). Menurut Anwar (2005), kekurangan dalam pengangkutan atau transportasi produk buah-buahan pada lingkungan tropis seperti Indonesia menimbulkan kerusakan yang cukup besar akibat penanganan selama pengangkutan yang kurang tepat. Pendistribusian jagung semi di lapangan umumnya menggunakan keranjang, karung, dan kardus tipe single dengan ukuran kemasan (48 x 35x 35) cm, dimana memiliki sifat dan cara perlindungan yang berbeda terhadap buah yang dikemas.
Salah satu jenis bahan kemas yang banyak digunakan dalam pengemasan produk hortikultura adalah karton bergelombang, karena memiliki keunggulan dapat meredam getaran, memiliki ketahanan terhadap tekanan dan tumpukan, serta permukaannya halus sehingga resiko kerusakan akibat gesekan antara produk dan kemasan rendah (Yulianti 2009). Selain itu, pemilihan karton bergelombang sebagai bahan kemas untuk produk ekspor dinilai lebih baik karena bahan kemas tidak menimbulkan polusi, bisa digunakan kembali dan dapat didaur ulang (Darmawati 1994). Kemasan distribusi dirancang dan dipilih terutama untuk mengatasi faktor getaran dan kejutan, karena faktor ini sangat berpengaruh terhadap besar kecilnya kerusakan yang terjadi, sementara pengaruh yang lain seperti RH dan suhu dapat diatasi dengan modifikasi kecil dari rancangan yang ada (Maezawa 1990). Oleh karena itu dilakukan penelitian mengenai perancangan kemasan jagung semi dengan bahan kemasan karton bergelombang ganda serta bahan pengisi untuk membantu melindungi produk dari kerusakan mekanis yang terjadi selama transportasi.
Tujuan Penelitian
1. Membuat rancangan kemasan untuk jagung semi menggunakan bahan kemasan karton bergelombang.
2. Mempelajari pengaruh bahan pengisi terhadap tingkat kerusakan mekanis jagung semi.
3. Menentukanbesar jumlah kerusakan mekanis dan perubahan mutu (susut bobot, warna, kekerasan, total padatan terlarut) jagung semi tiap kemasan dengan bahan pengisi setelah simulasi transportasi.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Jagung Semi (Baby Corn)
Jagung semi dipanen pada saat awal perkembangan yaitu 2-4 hari setelah muncul rambut atau usia panen maksimal 70 hari. Dimensi rata-rata jagung semi dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1 Standar ukuran jagung semi menurut Brisco (2000) :
Sumber : Brisco, 2000
Karena pemanenan pada awal perkembangan, jagung semi rentan mengalami patahan pada bagian ujungnya yang lebih lunak. Selain itu jagung semi memiliki nilai laju respirasi paling tinggi yaitu lebih dari 60 mg CO2/kg-jam
pada suhu 50C.
Pengemasan
Kardus karton merupakan kemasan yang sering dipakai dalam dunia industri dan banyak digunakan pada kegiatan pengangkutan yang umumnya terbagi menjadi kardus satu gelombang (one ply) dan dua gelombang (two
plies).Kelebihan kemasan kardus karton adalah :
1. Mempunyai bobot yang lebih ringan untuk material yang mempunyai kekuatan yang sama.
2. Biaya yang lebih murah.
3. Mempunyai permukaan yang halus. 4. Mempunyai sifat meredam yang baik. 5. Mudah dicetak atau diberi label.
6. Mudah untuk dirakit atau dibongkar dalam penyimpanan. 7. Mudah didaur ulang dan digunakan kembali.
Kertas bergelombang antara permukaan pada papan karton bergelombang disebut fluting. Ada empat jenis fluting dari papan karton bergelombang yaitu :
1. Single-faced board : terbuat dari satu permukaan pipih dengan medium
bergelombang yang biasanya digunakan untuk membuat produk kardus.
2. Single-wall atau Double-faced board : terbut dari dua permukaan dengan satu
bagian bergelombang ditengahnya dimana hamper 90% dari semua kardus terbuat dari papan karton bergelombang jenis ini.
3. Double-wall board : terbuat dari dua permukaan dan dua media bergelombang
dengan penuh pembatas di tengahnya sehingga lapisan berjumlah 5 buah dimana tingkatan ini sering digunakan untuk pengemasan skala ekspor.
Kode Ukuran Panjang
Tongkol (cm)
A 5.0 – 7.0
B 7.0 – 9.0
3
4. Triple wall board : terdapat tiga media bergelombang (jumlah seluruh
lapisan : 7) yang biasa digunakan untuk aplikasi industri yang sangat berat. Contoh gambar kertas karton bergelombang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Penggolongan karton gelombang (sumber : Wahyuningtyas 2013) Menurut Jaswin (1999) flute A memiliki sifat bantalan (cushioning) yang baik karena ketebalannya dapat meredam daya tekan yang terjadi pada saat kemasan ditumpuk, sedangkan flute B memiliki bantalan yang tidak terlalu tinggi sehingga cocok untuk produk yang sebelumnya telah dikemas dalam kaleng, namun memiliki ketahaan tekan datar (flat crush resistant) yang paling baik.
Flute C dibuat dengan karakteristik antara flute A dan B dengan harga lebih
murah, daya bantalan tinggi seperti flute A dan ketahanan tekan datar yang baik seperti flute B. Sedangkan flute E banyak digunakan untuk kemasan display dengan dinding luar terbuat dari white kraft sebagai karton printed. Ketebalan dan kekuatan tekan dari masing-masing flute dapat dilihat pada Tabel 2.
Kotak karton gelombang mempunyai beberapa variasi yang umum digunakan yaitu : RSC (Regular Slotted Container), HTC (Half Telescopic
Container), dan FTC (Full Telescopic Container). FTC dan RSC banyak
digunakan di Indonesia sebagai kemasan distribusi produk hortikultura dan tipe RSC lebih banyak digunakan dalam kemasan industri karena lebih hemat dalam penggunaan bahan. Ketiga tipe kemasan dapat dilihat pada Gambar 2 berikut :
4
Gambar 2 Tipe kemasan RSC (A), HTC (B), dan FTC (C)(sumber : Wahyuningtyas 2013)
Kekuatan Kemasan Karton
Menurut McKee (1985), besarnya ketahanan bergelombang dalam menahan beban bergantung pada kekuatan tepi karton atau disebut dengan ketahanan tekan tepi yang dapat diformulasikan sebagai berikut :
P = k x Pm x h0.5 x Z0.5
Ventilasi atau lubang udara pada kemasan berguna untuk memperlancar sirkulasi udara didalam kemasan. Perhitungan luasan ventilasi kemasan dapat dilihat pada Lampiran 2. Menurut Sakti (2010), kemasan berventilasi lingkaran lebih responsif terhadap suhu lingkungan daripada kemasan berventilasi oval dan tanpa ventilasi, karena laju penurunan kekerasan dan laju peningkatan total padatan terlarut tomat lebih besar dengan ventilasi lingkaran dengan luasan ventilasi tidak mencapai 5% agar kemasan tidak mudah rusak bila terkena tekanan.
Bahan Pengisi
Menurut Syarief et al. (1998) bahan pengisi merupakan material yang dijejalkan diantara kelebihan ruang gerak guna menahan gerak barang atau abrasi terhadap isi ruang. Bahan pembantu yang biasa digunakan dalam pengemasan buah maupun sayuran yang menggunakan keranjang dan peti di Indonesia adalah merang, daun-daun kering pelepah batang pisang, tikar atau kertaskoran, potongan-potongan kertas, dan lain-lain.
Transportasi
5 ditempat tujuan mencapai kurang dari 30%-50%. Alat simulasi transportasi dirancang untuk memperoleh gambaran tentang kerusakan mekanis yang diterima produk apabila terkena goncangan. Simulasi pengangkutan dengan menggunakan truk, guncangan yang dominan adalah guncangan pada arah vertikal, sedangkan guncangan pada kereta api adalah guncangan pada arah horizontal. Data pengukuran guncangan truk dapat dilihat pada Lampiran 4. Menurut Darmawati (1994), yang menjadi dasar perbedaan jalan dalam kota dan luar kota adalah besar amplitudo yang terukur dalam suatu panjang jalan tertentu, dimana jalan dalam kota mempunyai amplitudo yang rendah dibanding jalan luar kota, jarak buruk aspal dan jalan buruk berbatu.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, dan di Laboratorium Kekuatan Bahan, Departemen Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor selama 4 bulan yaitu Februari 2014 – Juni 2014.
Bahan
Jagung semi dengan umur 70 hari setelah tanam di Ciapus, Bogor yang akan diuji di laboratorium. Bahan pengemas digunakan kardus bergelombang tipe BC dengan dimensi :(32 x 24 x 10) cm dan (47.5 x 24.5 x 10) cm, dan flute tipe C dengan dimensi (31 x 23 x 9) cm dan (46.5 x 23.4 x 9) cm, plastik polietilen (20 x 35) cm yang masing-masing diberikan ventilasi 1%, plastik PE (20x34) cm dengan ventilasi 2%, dan bahan pengisi menggunakan potongan kertas koran.
Alat
1. Instron Universal Testing Machine
6
Gambar 3 Instron universal testing machine 2. Meja Simulator
Meja simulator digunakan untuk simulasi transportasi. Meja simulator dapat dilihat pada Gambar 4(a).
3. Timbangan Mettler PM-4800
Timbangan mettler PM-4800 digunakan untuk menimbang baby corn untuk mengukur susut bobot. Timbangan mettler PM-4800 dapat dilihat pada Gambar 4 (b).
4. Rheometer CR-500 DX
Rheometer CR-500 DX digunakan untuk mengukur kekerasan dari baby corn. Gambar rheometer CR-500 DX dapat diamati pada Gambar 4 (c).
(a) (b) (c)
Gambar 4 Meja simulator (a), timbangan Mettler PM-4800 (b), rheometer (c) 5. Refractometer
Refractometer digunakan untuk kandungan total padatan terlarut pada
baby corn. Gambar refractometer dapat diamati pada Gambar 5 (a).
6. Peralatan Analisis Kadar Air
Peralatan analisis kadar air ini meliputi cawan alumnimium, oven dan desikator. Gambar oven dapat dilihat pada Gambar 5 (b).
7. Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk menghitung lama simulasi transportasi baby
7
(a) (b) (c)
Gambar 5 Refractometer (a), oven (b), stopwatch (c) (sumber : Oktaviani 2013) Prosedur Penelitian
Perancangan Kemasan
a. Perkiraan Kapasitas dan dimensi kemasan
Dimensi kemasan ditentukan berdasarkan ukuran jagung semi, jumlah layer, tipe kemasan, dan tebal bahan yang digunakan.
b. Membuatprototype kemasan yang terbuat dari karton bergelombang tipe RSC
(Regular Slotted Container) sebanyak dua buah tiap dimensi dan diberi
ventilasi tipe circle.
c. Menguji kekuatan tekanprototype untuk mengetahui kuat tekan maksimum kemasan sebanyak dua kali pengulangan dengan alat Instron Universal Testing
Machine. Hasil pengukuran berupa gaya kompresi yang digunakan untuk
menghitung jumlah tumpukan maksimum.
d. Melakukan uji kekutan tekan (compresstion strength) pada suhu 10oC, untuk mengetahui perubahan kekuatan kotak karton selama penyimpanan dingin. e. Melakukan pengukuran sebaransuhu kemasan menggunakan termokopel di
sepanjang titik diagonal kemasan.
f. Memlilih kemasan dari kekuatan tumpukan dan biaya yang optimum. Tahapan penelitian secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 6.
Persiapan Bahan
Jagung semi dari pasar Bogor dibawa ke laboratorium TPPHP yang kemudian dilakukan sortasi. Kemudian jagung semi dikemas masing-masing seberat 500 gram (± 28 buah jagung semi) dalam plastik PE yangt telah diberi ventilasi 2%. Setelah itu, kemasan plastik diletakkan didalam kemasan terpilih berkapasitas 4 kg dan 6 kg yang masing-masing disusun 2 layer. Tahap uji aplikasi kemasan dapat dilihat pada Gambar 7.
Simulasi Transportasi
8
Pengambilan Data
Setelah simulasi, sampel perlakuan diambil secara acak dari setiap kemasan untuk diamati tingkat kerusakan mekanis, tingkat kekerasan, total padatan terlarut, dan kadar air. Untuk pengamatan susut bobot, sampel diambil setengah bagian dari isi kemasan.
Penyimpanan Jagung Semi
Kemasan beserta jagung semi disimpan dalam refrigerator pada suhu 10ºC selama 8 hari. Menurut Pangarteni (2006), baby corn yang disimpan pada suhu kamar hanya dapat bertahan 4 hari, sedangkan penyimpanan temperatur 10⁰C bertahan sampai 15 hari.
Setiap dua hari diamati kerusakan mekanis dan diukur susut bobot, kekerasan, total padatan terlarut, dan kadar air jagung semi.
Analisis Data
9
Gambar 6 Diagram alir perancangan kemasan Mulai
Pembuatan desain
Uji laboratorium Compresstion strength (suhu ruang & 10oC)
- Jumlah tumpukan - Harga beli
kemasan Perkiraan kapasitas
Menentukan dimensi kemasan
4 kg 6 kg
Dimensi kemasan K4C dan K6C
Dimensi kemasan K4BC dan K6BC
Uji sebaran suhu dalam kemasan (suhu ruang & 10oC)
Karakteristik dan sifat mekanis kemasan
Pemilihan desain
Desain terpilih
10
Gambar 7 Diagram alir aplikasi kemasan
Pengemasan jagung semi (kemasan primer plastik PE tiap 500 gram & kemasan outer terpilih)
Penyusunan di meja simulator dengan kisaran amplitudo 4.82 cm dan frekuensi
3.45 Hz selama 2 jam
Sortasi dan kerusakan mekanis
Penyimpanan pada suhu 10oC
Mekanis : - memar - gores - patah
Fisiologis : - Kekerasan - uji TPT - susut bobot
Analisis data ANOVA dan uji lanjut Duncan
11 Pengukuran Parameter
Dimensi dan Berat Buah
Dimensi jagungsemi diukur menggunakan penggaris dan jangka sorong untuk mengetahui tinggidan diameter jagung semi. Berat jagung semi diukur menggunakan timbangan metler PM-4800.
Kekuatan Tekan (Compresstion Strength)
Pengujian compresstion strength menggunakaninstron universal testing
machine dengan tujuan untuk mengetahui kekuatan tekanan maksimum kemasan
dan besar defleksi dari kemasan. Prototype diuji kekutan tekan dengan dua kali pengulangan.
Jumlah Tumpukan
Jumlah tumpukan di hitung dengan persamaan (1) (Salke, 2005); SF =P/f...(1)
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
Tabel nilai koefisien keselamatan kemasan box karton menurut ASTM D4269 dapat dilihat pada Lampiran 5.
Sebaran Suhu Kemasan Selama Penyimpanan
Pengujian sebaran suhu dalam kemasan selama penyimpanan digunakan untuk mengetahui kemampuan kemasan beradaptasi terhadap suhu penyimpanan. Suhu penyimpanan yang digunakan tidak boleh terlalu rendah karena dapatmenyebabkan terjadinya kerusakan buah akibat suhu dingin (Satuhu 2004). Pengukuran akan dilakukan sampai suhu di dalam kemasan mulai stabil, yakni mencapai suhu yang setara dengan suhu lingkungan.
Kerusakan Mekanis
Pengamatan tingkat kerusakan mekanis jagung semi dilakukan sebelum dan setelah kegiatan transportasi yang berupa gores, memar, dan patah. Persamaaan yang digunakan untuk menghitung kerusakan mekanis yang terjadi adalah:
Susut Bobot
Pengukuran susut bobot dilakukan menggunakan timbangan mettler PM-4800, yang diamati setiap dua hari sekali. Persamaan yang digunakan untuk menghitung susut bobot adalah sebagai berikut :
12
Keterangan
W = Bobot awal bahan (gram) Wa = Bobot akhir bahan (gram) Kekerasan
Uji kekerasan diukur berdasarkan tingkat ketahanan jagung semi terhadap jarum penusuk dari rheometer. Alat diset dengan mode 20, kedalaman 10 mm, beban maksimum 10 kg, dan diameter jarum 5 mm. Pengujian dilakukan pada tiga titik yang berbeda, yaitu: bagian pangkal, tengah dan ujung.
Total Padatan Terlarut
Pengukuran total padatan terlarut dilakukan dengan menggunakan refractometer. Jagung semi yang dihancurkan kemudian diambil cairannya dan diletakkan lakukan pada prisma refractometer. Angka yang tertera pada refractometer menunjukkan kadar total padatan terlarut (ºBrix).
Kadar Air
Penentuan kadar air jagung semi dilakukan dengan mengeringkan bahan seberat 5 gram dalam oven pada suhu 1500C selama 6 jam. Sebelumnya, cawan dikeringkan dahulu dalam oven dan didinginkan di desikator, lalu ditimbang dengan timbangan analitik. Kadar air dihitung dengan menggunakan rumus :
Kadar air (%) = e e
e e x %...(4)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan dan Pembuatan Kemasan Hasil Rancangan
Perancangan kemasan dilakukan dengan tujuan menentukan besarnya kuat tekan kemasan untuk meredam gaya dari luar sehingga mengurangi beban yang diterima produk dalam kemasan. Kemasan transportasi dan penyimpanan jagung semi saat ini masih menggunakan karung dan keranjang plastik dengan pola pengisian curah, sehingga lebih rentan terjadi gesekan dan beban yang diterima berlebihan terutama untuk produk yang berada di dasar kemasan. Hal tersebut mengakibatkan produk mengalami luka memar bahkan patah.
13
(a) (b) Gambar 8 Flute C (a), flute BC (b)
Perhitungan kemasan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1. Contoh perhitungan penentuan dimensi kemasan berkapasitas 4 kg (K4C) :
Rata-rata ukuran jagung semi : panjang = 10-12 cm, lebar (diameter) = 1-2 cm Tebal bahan 0.4 cm, tebal sekat 0.3 cm.
Lebar kemasan :
L = total bagian panjang jagung semi + total tebal dinding vertikal kemasan+tebal sekat sisi panjang
= (2x11) + (2x0.4) + 0.3 = 23.1 cm = 23 cm Panjang kemasan :
P = total diameter jagung semi pada sisi lebar + total tebal dinding vertikal + tebal sekat sisi lebar
= (15x2) + (2x0.4) + 0.3 = 31.1 cm = 31 cm Tinggi kemasan :
T = total tinggi jagung semi pada sisi tinggi = (4x2) + (2x0.4)
= 8.8 cm = 9 cm
Sehingga didapat ukuran K4C : ( 31x 23x 9) cm
Kemasan kemudian dirancang bertipe RSC (Regular Slotted Container) dan diberi perlakuan ventilasi 1% dari total luasan dinding vertikal kemasan. Perhitungan ventilasi kemasan dapat dilihat pada Lampiran 2. Berdasarkan informasi dan data yang didapat, maka diperoleh 4 buah desain kemasan yang tertera pada Tabel 3 dan Desain kemasan dapat dilihat pada Gambar 9, Lampiran 15, Lampiran 16, Lampiran 17, dan Lampiran 18.
Tabel 3 Dimensi kemasan
Desain Kemasan Ukuran (PxLxT) cm Kapasitas (kg)
K4C 31 x 23 x 9 4
K4BC 32 x 24 x 10 4
K6C 46.5 x 23.5 x 9 6
14
Ket :
K4C = desain kemasan 4 kg berbahan flute C K4BC = desain kemasan 4 kg berbahan flute BC K6C = desain kemasan 6 kg berbahan flute C K6BC = desain kemasan 6 kg berbahan flute BC
(a) (b) Gambar 9 Desain kemasan K4 (a), K6 (b)
Kekuatan Kemasan
Pengujian kekuatan kemasan dilakukan untuk mengetahui kekuatanmaksimal kemasan yang dirancang untuk menahan tekanan dari luar dimana pada saat distribusi dan penyimpanan di gudang, kemasan akan ditumpuk satu dengan yang lain. Pengujian pertama dilakukan terhadap kemasan pada keadaan normal suhu ruang dan suhu 10oC selama 2 hari, 5 hari dan 7 hari penyimpanan yang dapat dilihat pada Gambar 10, dengan kecepatan pembebanan 10 mm/ menit dan penambahan tatakan kayu masing-masing seberat 3 kg. Gambar uji tekan sekat kemasan dapat dilihat pada Gambar 11.
(a) (b)
15
(a) (b)
Gambar 11 Pengujian kekuatan sekat kemasan sebelum diuji tekan (a) dan setelah uji tekan (b)
Hasil pengujian kekuatan kemasan dibandingkan dengan kemasan tanpa sekat didalamnya dapat dilihat pada Gambar 12, dimana penambahan sekat dalam kemasan menambah kekuatan tekan kemasan 23.79%. Kemasan berbahan flute BC memiliki kemampuan tekan lebih besar dibandingkan dengan kemasan berbahan flute C karena kemasan lebih tebal, selain itu kemasan dengan kapasitas 6 kg memiliki kemampuan tekan yang lebih besar dibandingkan kemasan dengan kapasitas 4 kg.
Gambar 12 Grafik perbandingan uji tekan kemasan tanpa sekat dan dengan sekat Hasil perbandingan kekuatan kemasan perhitungan dan pengujian dapat dilihat pada Gambar 13 dan Tabel 4, dimana perbedaan mencapai 40%. Hal tersebut dikarenakan sekat menambah dimensi kemasan outer atau memperbesar kontak area, sehingga gaya tekannya menjadi lebih besar dibanding kemasan tanpa sekat.
Tabel 4 Perbandingan kekuatan kemasan secara teori dan pengujian Kemasan P teori (N) P uji (N) % beda
K4C 2610.55 1559.13 40.27
K4BC 4471.06 2561.93 42.60
K6C 2972.36 1645.23 44.60
16
Hal tersebut dikarenakan adanya ventilasi yang akan mengurangi kekuatan tekan kemasan, dimana pada perhitungan diabaikan. Selain itu bentuk tepi kemasan yang tidak benar-benar 900 juga mempengaruhi dimana bentuk tepi agak menggelembung.
Gambar 13 Grafik perbandingan kekuatan kemasan teoritis dan pengujian Hasil perbandingan antara kekuatan tekan kemasan dengan besar deformasi dapat dilihat pada Gambar 14 yang menunjukkan kemasan berbahan
flute BC memiliki nilai deformasi lebih besar dibanding kemasan berbahan flute C.
Hal tersebut dikarenakan pada saat pengujian, kemasan berbahan flute BC terlebih dahulu akan mengalami penipisan pada sisi horizontal kemudian diikuti penipisan bagian vertikal kemasan, sedangkan kemasan flute C akan langsung menekan sisi vertikal kemasan. Selain itu perekat kemasan juga mempengaruhi besarnya nilai deformasi karena kemasan berbahan flute BC direkatkan dengan staples sedangkan kemasan flute C direkatkan dengan lem.
17
Gambar 15 Grafik perbandingan kekuatan tekan kemasan terhadap lama penyimpanan
Pengujian kedua yang dilakukan memperoleh hasil yang dapat dilihat pada Gambar 15, dimana kemasan yang disimpan pada suhu 10oC mengalami penurunan nilai kekuatan kemasan seiring dengan lama penyimpanan kemasan. Hal ini dikarenakan sifat kemasan karton yang menyerap air dan udara di sekitarnya sehingga melenturkan serat-serat selulosanya. Pengaruh kelambaban udara dan kadar air di udara yang tinggi menyebabkan penyerapan air di udara oleh kemasan karton meningkat, sehingga kekuatan kemasan semakin rendah.
Sebaran Suhu Kemasan Selama Penyimpanan
Pengujian sebaran suhu kemasan dilakukan untuk mengetahui kemampuan kemasan beradaptasi terhadap suhu lingkungan. Proses pendistribusian jagung semi sering menggunakan penyimpanan dingin untuk menjaga umur simpan, sehingga suhu didalam kemasan harus sama dengan suhu ruang penyimpanan. Pengujian sebaran suhu dilakukan pada suhu ruang dan suhu dingin 100C menggunakan termokopel dengan posisi titik yaitu 2 titik di sudut depan bagian bawah, 2 titik di sudut belakang bagian atas, dan 1 titik di bagian tengah kemasan (Lampiran 19). Gambar pemasangan termokopel di kemasan dapat dilihat pada Gambar 16.
(a) (b)
Gambar 16 Pengujian sebaran suhu kemasan suhu ruang (a)dan suhu dingin
0
18
Hasil pengujian sebaran suhu ruang di dalam kemasan dapat dilihat pada Gambar 17, dimana suhu awal didalam kemasan mengalami tren naik yang kemudian mulai mengikuti suhu ruangan. Suhu didalam kemasan lebih tinggi dikarenakan terjadinya proses respirasi pada jagung semi, dimana suhu tinggi akan mempercepat laju respirasi jagung semi. Pengukuran dilakukan pada ruangan yang bertemperatur 300C selama 10 jam pengukuran dengan T1 – T5 merupakan titik-titik pengukuran di dalam kemasan dan T6 sebagai suhu lingkungan.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 17 Grafik hasil pengujian sebaran suhu ruang K4C (a), K6C (b), K4BC (c) dan K6BC (d)
Pengujian sebaran suhu di dalam kemasan juga dilakukan pada suhu penyimpanan dingin yaitu 100C. T1 – T5 merupakan titik-titik pengukuran di
dalam kemasan dan T6 merupakan suhu lingkungan yaitu suhu di dalam lemari pendingin. Kemasan yang telah dipasang termokopel, kemudian diletakkan di dalam lemari pendingin dengan waktu pengukuran 12 jam. Hasil sebaran suhu di dalam kemasan dengan suhu penyimpanan dingin 100C dapat dilihat pada Gambar
19
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 18 Grafik hasil pengujian sebaran suhu 100C K4C (a), K6C (b), K4BC (c) dan K6BC (d)
Keempat kemasan membutuhkan waktu 5 jam untuk mulai mencapai suhu lingkungan, dimana kemasan berbahan flute C cenderung lebih cepat mencapai suhu ruangan dibanding kemasan berbahan flute BC dikarenakan ketebalan bahan dari kemasan yang digunakan, namun suhu yang dicapai pada ke-4 kemasan yaitu 10-11oC. Hal tersebut dikarenakan proses respirasi yang dialami jagung semi didalam kemasan, namun lajunya lambat akibat suhu lingkungan yang rendah. Menurut Pangarteni (2006), baby corn yang disimpan pada suhu kamar hanya dapat bertahan 4 hari, sedangkan penyimpanan temperatur 10⁰C bertahan sampai 15 hari.
Harga Beli Kemasan
20
menggunakan flute B dibiayai Rp 600,- per sekat, dimana satu set kemasan K4C membutuhkan 2 sekat, dan K6C membutuhkan 3 sekat untuk satu set kemasannya. Harga beli kemasan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Harga beli kemasan
Jenis Kemasan Harga satu set kemasan (Rp)
Outer Sekat Total kemasan antara kemasan berbahan flute C dan BC yaitu Rp 4000,-.
Pemilihan Desain Kemasan
Pemilihan desain kemasan bertujuan untuk memilih kemasan paling optimum dalam memberikan perlindungan terhadap produk yang dikemas. Menghitung jumlah tumpukan kemasan maksimum merupakan tahap pertama yang dilakukan dalam pemilihan desain. Contoh perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 5, dan hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 6, dimana jumlah tumpukan kemasan kedua jenis kemasan memenuhi syarat tinggi maksimum pada kargo dan kontainer yang biasa digunakan untuk ekspor produk hortikultura. Menurut Peleg (1985) ketinggian pintu kargo pesawat boeing 747F pada bagian depan 2.49 m, pintu dan ruang utama kargo 3.05 m, dan tinggi kontainer 2.17 m.
Tabel 6 Jumlah tumpukan kemasan hasil kemasan Jenis
Namun pemilihan desain tidak hanya dilihat dari jumlah tumpukan maksimum kemasan, melainkan juga dari biaya pembuatan dimana kemasan berbahan flute C memiliki biaya lebih rendah, oleh karena itu dipilih kemasan
21 Harga Jagung Semi yang Dikemas
Selain harga beli kemasan, dapat dihitung pula harga jagung semi per kemasan dan harga jagung semi per kilogram yang dapat dilihat pada Tabel 7, dimana harga yang dihitung belum termasuk biaya untung untuk penjualan.
Tabel 7 Harga jagung semi yang dikemas
Jenis kemasan Harga per kemasan (Rp) Harga per kg (Rp)
K4C 51600 12900
K6C 74400 12400
K4BC 55600 13900
K6BC 78400 13100
Contoh perhitungan pada kemasan K4C :
Harga pasaran jagung semi yang sudah dilepas dari kelobot = Rp 11000,00 / kg Harga kemasan plastik PE = Rp 50,00 / kantong plastik
Harga kemasan karton C = Rp 7200,00
Harga jagung semi K4C = Harga bahan per kapasitas + Harga plastik PE yang digunakan + Harga beli kemasan karton
= (4xRp 11000,00) + (8 x Rp 50,00) + Rp 7200,00 = Rp 51600,00
Harga jagung semi /kg = Rp 12900,00
Tingkat Kerusakan Mekanis Pasca Simulasi Transportasi
Jagung semi yang dikemas 500 gram dengan plastik polietilen dan dilubangi 1% dikemas kembali didalam kemasan kardus K4C dan K6C, lalu diberi bahan pengisi berupa potongan kertas koran. Proses persiapan simulasi dapat dilihat pada Gambar 19.
(a) (b) (c) Gambar 19 Pengemasan plastik PE (a), pengemasan kemasan kardus (b),dan
pemberian bahan pengisi (c)
22
didapat dari simulasi transportasi selama 2 jam di jalan luar kota yaitu 2 jam transportasi di alat simulasi setara dengan 169.553 km jalan luar kota atau kurang lebih perjalanan truk memakan waktu 2.83 jam dengan kecepatan 60 km/jam. Perhitungan simulasi transportasi dapat dilihat pada Lampiran 6.
Gambar 20 Penyusunan kemasan pada meja getar
Selama proses transportasi, produk didalam kemasan akan mengalami kerusakan mekanis akibat benturan antar produk maupun dengan kemasan. Gambar kerusakan mekanis jagung semi dapat dilihat pada Gambar21, dimana pada kemasan K6C kerusakan mekanis lebih tinggi akibat jumlah jagung semi yang dikemas lebih banyak, sehingga lebih rentan mengalami gesekan pada saat simulasi transportasi. Penggunaan kemasan plastik polietilen sebagai kemasan primer dapat melindungi produk bergesekan dengan outer dan menahan jagung semi tergoncang selama simulasi.
(a) (b) (c)
23 Tabel 8 Kerusakan mekanis K4C pada tiap layer
Kemasan K4C Kerusakan Mekanis (buah) Rata-rata kerusakan mekanis (%) Gores Memar Patah
Layer atas 12 4 - 19%
Layer bawah 19 8 -
Sedangkan jumlah kerusakan mekanis pada masing-masing kemasan dapat dilihat pada Tabel 9 berikut :
Tabel 9 Tingkat kerusakan mekanis jagung semi pasca simulasi transportasi Kapasitas
Kemasan
Jumlah Kerusakan Total Kerusakan (buah) cenderung mengalami kerusakan lebih besar dibanding kemasan plastik pada
layer atas dikarenakan beban yang didapat selama simulasi transportasi lebih
besar yaitu guncangan selama simulasi dan benturan dengan kemasan plasti pada layer atas.
Perubahan Mutu Jagung Semi Selama Penyimpanan
Susut Bobot
24
Gambar 22 Grafik perubahan susut bobot selama penyimpanan
Susut bobot kemasan K6C lebih rendah dari K4C dengan rata-rata susut bobot akhir jagung semi per 500 gram pada K4C yaitu 1.356%, sedangkan pada K6C 1.059%.
Tabel 10 Hasil uji Duncan terhadap susut bobot jagung semi -
Lama penyimpanan
H0 H2 H4 H6 H8
K4C 0.010 e 0.503 d 0.655 c 0.971 b 1.356 a K6C 0.003 e 0.402 d 0.558 c 0.794 b 1.074 a
Uji sidik ragam dan DMRT dapat dilihat pada Lampiran 11, sedangkan pada Tabel 10 jagung semi mengalami peningkatan susut bobot yang berbeda nyata setiap dua hari pengukuran selama 8 hari penyimpanan. Hal ini menandakan susut bobot jagung semi terus meningkat seiring lamanya penyimpanan, berapapun kapasitas kemasannya.
Kekerasan
25
Gambar 23 Grafik perubahan nilai kekerasan selama penyimpanan
Setelah simulasi transportasi, kekerasan jagung semi cenderung meningkat dikarenakan proses respirasi dan transpirasi. Namun semakin lama waktu penyimpanan, nilai kekerasan jagung semi cenderung turun, dimana hal tersebut dikarenakan penyimpanan kemasan di lemari pendingin yang dapat menahan laju respirasi jagung semi.
Tabel 11 Hasil uji Duncan terhadap kekerasan jagung semi
-Lama penyimpanan
H0 H2 H4 H6 H8
K4C 22.85 b 26.34 a 23.27 ab 21.89 b 21.88 b K6C 22.87 b 24.35 a 24.91 a 25.36 a 20.86 b
Uji sidik ragam dan DMRT dapat dilihat pada Lampiran 12, sedangkan pada Tabel 11 terjadi perbedaan secara nyata antara kedua perlakuan kemasan terhadap kekerasan jagung semi pada hari ke-4 dan ke-6 penyimpanan. Hal ini menandakan kapasitas kemasan dan lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap tingkat kekerasan jagung semi.
Total Padatan Terlarut
26
Gambar 24 Grafik perubahan nilai total padatan terlarut selama penyimpanan Setelah simulasi transportasi, nilai TPT jagung semi lebih rendah dikarenakan laju respirasi yang meningkat akibat goncangan maupun gesekan selama simulasi transportasi. Namun pada penyimpanan hari kedua hingga kedelapan, nilai TPT jagung semi cenderung menurun dan mengalami fluktuasi akibat sampel yang diamati berbeda, selain itu senyawa-senyawa makromolekul termasuk gula diuraikan untuk menghasilkan energi.
Tabel 12 Hasil uji Duncan terhadap TPT jagung semi
-Lama penyimpanan
H0 H2 H4 H6 H8
K4C 5.32 a 5.80 a 5.04 a 4.53 b 4.72 ab K6C 5.01 a 4.90 a 4.63 b 4.35 b 3.97 b
Uji sidik ragam dan DMRT dapat dilihat pada Lampiran 13, sedangkan pada Tabel 12 terjadi perbedaan secara nyata pada hari ke-4 penyimpanan antara kedua perlakuan kemasan. Hal ini menandakan kapasitas kemasan dan lama penyimpanan mempengaruhi total padatan terlarut pada jagung semi.
Kadar Air
27
Gambar 25 Grafik perubahan nilai kadar air selama penyimpanan
K4C mengalami kenaikan nilai kadar air hingga hari ke-4 lalu turun hingga hari ke-8. Sedangkan K6C mengalami penurunan nilai kadar air hingga hari ke-4 lalu naik hingga hari ke-6 dan kembali turun. Selain itu peningkatan kadar air juga disebabkan oleh adanya kondensasi uap air dari pendingin sehingga secara tidak langsung mengakibatkan kadar air meningkat selama penyimpanan dingin.
Tabel 13 Hasil uji Duncan terhadap kadar air jagung semi -
Lama penyimpanan
H0 H2 H4 H6 H8
K4C 92.006 a 92.068 a 92.564 a 92.579 a 92.499 a K6C 92.301 a 92.146 a 92.156 a 92.653 a 92.511 a
Uji sidik ragam dan DMRT dapat dilihat pada Lampiran 14, sedangkan pada Tabel 13 tidak terjadi perbedaan secara nyata antara kedua perlakuan kemasan dan lama penyimpanan terhadap kadar air jagung semi, karena perubahan nilai kadar air sangat kecil dan berkisar 92%.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Perancangan kemasan menghasilkan 4 kemasan yaitu K4C, K6C, K4BC dan K6BC, menggunakan flute C dan BC, serta sekatflute B. Kemasan flute C terpilih berdasarkan hasil uji tekan dan sebaran suhu yang lebih cepat dan stabil terhadap suhu lingkungan, optimasi tumpukan dan biaya pembuatan lebih murah.
28
3. Tingkat rata-rata kerusakan mekanis yang terjadi pada kemasan K4C yaitu 41 buah atau 17%, sedangkan kemasan K6C rata-rata kerusakan 56 buah atau 15.9%, dimana kerusakan berupa memar, goresan dan patah.
4. Jenis perlakuan berpengaruh nyata terhadap susut bobot. Untuk parameter kekerasan, jenis perlakuan berpengaruh nyata pada hari ke-4 dan ke-6 penyimpanan. Parameter TPT, perlakuan berpengaruh nyata pada hari ke-4 penyimpanan, sedangkan untuk parameter kadar air, perlakuan kemasan tidak berpengaruh nyata.
5. Kemasan yang dirancang dapat mengurangi tingkat kerusakan mekanis yang dialami jagung semi selama transportasi dibanding kemasan di lapangan, dimana kerusakan mencapai 50%.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan perbedaan suhu penyimpanan dingin.
2. Perlu dilakukan validasi simulasi transportasi dengan melakukan proses transportasi langsung dan mencatat frekuensi nyata selama transportasi dan menyesuaikannya dengan kondisi di laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
Anwar RS. 2005. Dampak kemasan dan suhu penyimpanan terhadap perubahan sifat fisik dan masa simpan brokoli setelah transportasi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Brisco G. 2000. CODEX Standard for Baby Corn [Internet]. [Waktu dan tempat pertemuan tidak diketahui]. [diunduh5 Februari 2014]. Tersedia pada: http//cxs.babycorn.com
Darmawati E. 1994. Simulasi komputer untuk perancangan kemasan karton bergelombang dalam pengangkutan buah-buahan [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Jaswin M. 1999. Teknologi Pengemasan. Jakarta (ID): Industri pengemasan Indonesia
Maezawa E. 1990. Crushioning Package Design. Jepang (JP): Japan Packaging Institute.
Muthmainnah. 2008. Mutu Fisik Sawo (Achras zapota L.) dalam Kemasan pada Simulasi Transportasi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Oktaviani R. 2013. Pengaruh kemasan terhadap mutu fisik baby corn (Zea Mays.
L.) selama simulasi transportasi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pangerteni DS. 2006. Aplikasi irradiasi gamma pada daya simpan baby corn (Zea
mays L) segar. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Fungsional
Teknis Non Peneliti. Banten, Indonesia. Banten (ID): Badan Tenaga Nuklir
29 Pantastico EB. 1989. Fisiologi Pasca Panen, Penanganan dan Pemanfaatan
Buah-buahan dan Sayuran Tropika dan Sub Tropika. Yogyakarta (ID):
Gadjah Mada University Press.
Peleg K. 1985. Storage and Preservation Techniques. Dalam Produce Handling,
Packaging, and Distribution.Connecticut (US): AVI Publishing Co. Inc.
Sakti GA. 2010. Kajian perubahan suhu dalam kemasan berventilasi untuk komoditas hortikultura, studi kasus kemasan karton (corrugated box) dengan komoditas tomat (Lycopersicum esculentum mill) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Salke, Susan EM. 2005. Cartons, Crates and Corrugated Board : Handbook of
Paper and Wood Packaging Technology. Pennsylvania (US): DEStech
publications inc.
Satuhu S. 2004. Penanganan dan Pengolahan Buah. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Sukmana D. 2011. Perancangan dan penyajian kemasan berbahan karton gelombang (corrugated fiber board) untuk buah manggis (Garcinia
mangostana L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Syarief R, Santausa S, Isyana St. 1989. Teknologi Pengemasan Pangan. Bogor (ID): PAU Pangan dan Gizi IPB.
Wahyuningtyas RD. 2013. Rancangan kemasan karton bergelombang dengan bahan pengisi untuk buah belimbing (Averrhoa carambola L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Winarno G. 2002. Fisiologi Lepas Panen Produk Hortikultura. Bogor (ID): M-Brio. Pr.
30
Lampiran 1 Perhitungan Dimensi Kemasan
a. Contoh perhitungan patokan ukuran kemasan jagung semi Massa rata-rata jagung semi = 23.4 gram
Volume rata-rata jagung semi = 26.5 cm3
Untuk penyusunan jagung semi didalam kemasan plastik PE, dibutuhkan sekitar 30 jagung semi ukuran sedang hingga mencapai berat 500 gram, dengan disusun 2 tingkat dan banyak jagung semi per tumpukan 14-15 buah.
b. Perhitungan dimensi kemasan berkapasitas 6 kg (K4BC)
Rata-rata ukuran jagung semi : panjang = 10-12 cm, lebar (diameter) = 1-2 cm Tebal bahan 0.8cm, tebal sekat 0.3 cm.
Lebar kemasan :
L = total bagian panjang jagung semi + total tebal dinding vertikal kemasan+total tebal sekat pada sisi panjang
= (2x11) + (2x0.8) + 0.3 = 23.9 cm = 24 cm Panjang kemasan :
P = total diameter jagung semi pada sisi lebar + total tebal dinding vertical + total tebal sekat pada sisi lebar
= (15x2) + (2x0.8) + 0.3 = 31.9 cm = 32 cm Tinggi kemasan :
T = total tinggi jagung semi pada sisi tinggi + tebal alas dan penutup = (4x2) + (2x0.8)
= 9.6 cm = 10 cm
Sehingga didapat ukuran K4BC : (32 x 24 x 10) cm c. Perhitungan dimensi kemasan berkapasitas 6 kg (K6BC)
Rata-rata ukuran jagung semi : panjang = 10-12 cm, lebar (diameter) = 1-2cm Tebal bahan 0.8 cm, tebal sekat 0.3 cm.
Lebarkemasan :
L = total bagian panjang jagung semi + total tebal dinding vertikal kemasan+total tebal sekat pada sisi panjang
= (2x11) + (2x0.8) + (2x0.3) = 24.2 cm = 24.5 cm
Panjangkemasan :
P = total diameter jagung semi pada sisi lebar + total tebal dinding vertikal total tebal sekat pada sisi lebar
31 Tinggi kemasan :
T = total tinggi jagung semi pada sisi tinggi + tebal alas dan penutup = (4x2) + (2x0.8)
= 9.6 cm = 10 cm
Sehingga didapat ukuran K6BC : (47.5 x 24.5 x 10) cm d. Perhitungan dimensi kemasan berkapasitas 4 kg (K4C)
Rata-rata ukuran jagung semi : panjang = 10-12 cm, lebar (diameter) = 1-2 cm Tebal bahan 0.4 cm, tebal sekat 0.3 cm.
Lebar kemasan :
L = total bagian panjang jagung semi + total tebal dinding vertikal kemasan+total tebal sekat pada sisi panjang
= (2x11) + (2x0.4) + 0.3 = 23.1 cm = 23 cm Panjang kemasan :
P = total diameter jagung semi pada sisi lebar + total tebal dinding vertikal total tebal sekat pada sisi lebar
= (15x2) + (2x0.4) + 0.3 = 31.1 cm = 31 cm Tinggi kemasan :
T = total tinggi jagung semi pada sisi tinggi + tebal alas dan penutup = (4x2) + (2x0.4)
= 8.8 cm = 9 cm
Sehingga didapat ukuran K4C : (31 x 23 x 9 ) cm e. Perhitungan dimensi kemasan berkapasitas 6 kg (K6C)
Rata-rata ukuran jagung semi : panjang = 10-12 cm, lebar (diameter) = 1-2 cm Tebal bahan 0.4 cm, tebal sekat 0.3 cm.
Lebar kemasan :
L = total bagian panjang jagung semi + total tebal dinding vertikal kemasan+total tebal sekat pada sisi panjang
= (2x11) + (2x0.4) + (2x0.3) = 23.4 cm = 23.5 cm
Panjang kemasan :
P = total diameter jagung semi pada sisi lebar + total tebal dinding vertikal +total tebal sekat pada sisi lebar
= (15x3) + (2x0.4) + (2x0.3) = 46.4 cm = 46.5 cm
Tinggi kemasan :
T = total tinggi jagung semi pada sisi tinggi+tebal alas dan penutup = (5x2) + (2x0.4)
= 8.8 cm = 9 cm
32
Lampiran 2 Perhitungan luasan ventilasi kemasan Contoh perhitungan penentuan luasan venttilasi Dimensi kemasan (31 x 23 x 9 ) cm
Luasan ventilasi yang digunakan 1%
Total luas dinding vertical kemasan (LDV) = 2(pxt) + 2(lxt)
= 2 (31x9) + 2(23x9) = 972 cm2
1% dari LDV (LLV) = 1% x 972 = 9.72 cm2
Circle ventilation : 4 buah = LLV / 4
= 9.72 / 4 = 2.43 cm2
Circle ventilation berbentuk lingkaran, sehingga nilai diameternya :
Luas lingkaran = LL1 3.14 x r2 = 2.43cm2
r = 0.88 cm
Lampiran 3 Tabel pengujian kekuatan kemasan selama penyimpanan dingin Hari Kekuatan tekan kemasan (kgf)
K4C K6C K4BC K6BC
0 158.99 167.77 261.24 365.82
2 96.39 117.80 150.61 287.38
5 85.23 110.70 148.92 276.19
33 Lampiran 4 Data pengukuran guncangan truk pada berbagai keadaan jalan
Lampiran 5 Perhitungan optimasi tumpukan kemasan
Tabel koefisien keselamatan kemasan box karton
Sumber : ASTM D4269
Pada kemasan K4C, P = 158.993 kgf dan nilai koefisien keselamatan (f) = 3 SF = P/f
= 158.993/3 = 52.997
Safe number of boxes to stock on bottom box = 52.997/4.43718 kg = 111.9436 = 12 Total stack height = bottom 1 plus 12 on top = 13
Tinggi tumpukan kemasan = Jumlah tumpukan x tinggi kemasan = 13 x 9
8 Frequent high humidity (80% and
above) interlocked, misaligned Assurace level
2
4.5 – 5 Avarage storage conditions occasional
high humidity (60-80%), medium-term storage (3 months), interlocked stacks Assurace level
3
3 Best storage conditions, humidity seldom
34
Lampiran 6 Perhitungan simulasi transportasi
Jalan dalam dan luar kota diukur selama 30 menit 30 km, sedangkan jalan buruk (aspal) dan jalan buruk (berbatu) diukur selama 60 menit 30 km.
Asumsi :
1. Kecepatan truk di jalan dalam kota dan luar kota 60 km/jam sedangkan di jalan buruk aspal dan jalan buruk berbatu 30 km/jam
2. Frekuensi getaran bak truk 1.442 Hz A. Transportasi Jalan Luar Kota
Berdasarkan data tabel di atas, maka :
1. Amplitudo rata-rata getaran bak truk (P) = Σ (Ni x Ai)/ Σ (Ni) Dimana : P = Rata-rata getaran bak truk
N = Jumlah kejadian amplitudo
A = Amplitudo getaran vertikal (cm) jalan luar kota 2. Luas satuan siklus bak truk kondisi jalan kota = ∫ � sin �� ���
Dimana : T = Periode (detik/getaran)
Ω = Kecepatan sudut (getaran/detik)
3. Amplitudo rata-rata getaran bak truk bila melalui jalan luar kota :
� = +� .9 ++ � . ++ + ⋯ +� . + ⋯ ++ + � . ++ +� . =1.742 cm
4. Jika diketahui frekuensi bak truk = 1.442 Hz Maka :
� = � = . = . 9 getaran /detik � = � =� . 9 = 9.� getaran/detik
5. Luas siklus getaran bak truk di jalan luar kota
= ∫ . sin 9. � �� .
= . [− 9. cos 9. � ] .
= . [− 9. cos 9. � . 9 − cos 9. � ]
= 0.00115 cm2 / getaran
6. Jumlah luas seluruh getaran bak truk jalan luar kota selama 0.5 jam = 30 menit x 60 detik/menit x 1.442 getaran /detik x 0.00115 cm2/ getaran
35 Kesetaraan simulasi transportasi yang dilakukan dengan menggunakan meja getar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini :
Frekuensi ulangan 1 = 3 Hz Amplitudo ulangan 1 = 5 cm
Luas satu siklus getaran vibrator (Lm) Lm = ∫ �� sin � �� ���
Jumlah seluruh getaran vibrator selama 1 jam
= 1 jam x 60 menit/jam x 60 detik/menit x 2.835 getaran/detik = 10206 getaran/jam
Jumlah luas seluruh getaran vibrator selama 1 jam (Lm(1)) = 10206 getaran/jam x 1.653 x 10-3cm2/getaran = 16.8705 cm2/jam
Kesetaraan panjang jalan selama 30 menit dengan 30 km
=
�� 0.5��Karena dilakukan selama 2 jam maka jarak yang ditempuh = 2 x 84.776 km
36
Lampiran 7 Tabel data susut bobot selama penyimpanan Susut bobot jagung semi
Hari
K4C (gram) K6C (gram)
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 1 Ulangan 2
0 500.27 500.17 499.37 500.27
2 497.35 498.06 497.24 498.39
4 496.70 497.19 496.34 497.72
6 495.00 495.73 495.11 496.60
8 492.87 494.01 493.40 495.50
Persentase susut bobot jagung semi Hari
K4C (%) K6C (%)
Ulangan 1 Ulangan 2 R Ulangan 1 Ulangan 2 R
0 0.013 0.007 0.010 0.004 0.002 0.003
2 0.584 0.422 0.503 0.427 0.376 0.402
4 0.714 0.597 0.655 0.608 0.509 0.558
6 1.052 0.889 0.971 0.854 0.734 0.794
8 1.480 1.233 1.356 1.196 0.952 1.074
Persentase rata-rata susut bobot jagung semi
Hari K4C (%) K6C (%)
0 0.010 0.003
2 0.503 0.402
4 0.655 0.558
6 0.971 0.794
37 Lampiran 8 Tabel kekerasan jagung semi selama penyimpanan
Hari Titik K4C (kgf) K6C (kgf)
38
Lampiran 9 Tabel data total padatan terlarut selama penyimpanan
Hari Titik K4C (0Brix) K6C (0Brix)
Rata-rata Total Padatan Terlarut jagung semi Jenis
kemasan
Total Padatan Terlarut jagung semi (0Brix)
H0 H2 H4 H6 H8
K4C 5.32 5.80 5.04 4.53 4.72
39 Lampiran 10 Tabel data kadar air selama penyimpanan
Hari
Rata-rata persentase kadar air jagung semi Jenis
Lampiran 11 Uji sidik ragam dan uji DMRT terhadap susut bobot jagung semi Tabel hasil uji sidik ragam terhadap susut bobot jagung semi
Source DF Sum of squares Mean square F value Pr > F Model 5 13.57832142 2.71566428 147.47 < .0001
Error 74 1.36275387 0.01841559
Corrected Total 79 14.94107529
Source DF Type III SS Mean square F value Pr > F Perlakuan
kemasan
1 0.35310161 0.35310161 19.17 <.0001 hari 4 13.22521980 3.30630495 179.54 <.0001
Tabel hasil uji DMRT terhadap susut bobot
40
Lampiran 12 Analisis sidik ragam dan uji DMRT terhadap kekerasan jagung semi Tabel hasil uji sidik ragam terhadap kekerasan jagung semi
Source DF Sum of squares Mean square F value Pr > F
Model 5 1.73141389 0.34628278 2.58 0.0333
Error 74 9.94833667 0.13443698
Corrected Total 79 11.67975056
Source DF Type III SS Mean square F value Pr > F Perlakuan
kemasan
1 0.00760500 0.00760500 0.06 0.8127
hari 4 1.72380889 0.43095222 3.21 0.0175
Tabel hasil uji DMRT terhadap kekerasan jagung semi
Duncan Grouping Mean N Hari
Tabel hasil uji sidik ragam terhadap TPT jagung semi
Source DF Sum of squares Mean square F value Pr > F
Model 5 17.52643056 3.50528611 4.09 0.0025
Error 74 63.48966667 0.85796847
Corrected Total 79 81.01609722
Source DF Type III SS Mean square F value Pr > F Perlakuan
kemasan
1 5.21901389 5.21901389 6.08 0.0160
41
Tabel hasil uji DMRT terhadap TPT jagung semi
Duncan Grouping Mean N Hari
Lampiran 14 Uji sidik ragam dan uji DMRT terhadap kadar air jagung semi Tabel hasil uji sidik ragam terhadap kadar air jagung semi
Source DF Sum of squares Mean square F value Pr > F
Model 5 17.52643056 3.50528611 4.09 0.0025
Error 74 63.48966667 0.85796847
Corrected Total 79 81.01609722
Source DF Type III SS Mean square F value Pr > F Perlakuan
kemasan
1 0.93126953 0.93126953 0.97 0.3268
hari 4 3.91819478 0.97954869 1.02 0.3999
Tabel hasil uji DMRT terhadap kadar air jagung semi
42
44
46
Lampiran 19 Letak titik sebaran suhu dalam kemasan Kemasan 4 kg
Kemasan 6 kg
T5
T1
T2
T3
T4
T1
T2
T5
47
