SIFAT MEKANIK HASIL PERTANIAN

SIFAT-SIFAT MEKANIK PERTANIAN

Bahan-bahan pangan produk hasil pertanian memiliki sifat mekanis yang memegang peranan vital dalam menentukan kualitas dan nilai jual dari produk yang telah dihasilkan. Kualitas dari produk ditentukan oleh sejauh mana penanganan selama proses pemanenan berlangsung hingga  tiba di tangan konsumen. Lalu apakah sesungguhnya sifat mekanis tersebut?

Sifat mekanik adalah sifat yang berhubungan dengan perilaku bahan akibat gaya yang diberikan terhadap bahan tersebut. Sifat-sifat mekanis bahan pangan dan hasil pertanian adalah:

1.      Kekerasan

2.      Kekuatan tekan

3.      Tahanan geser

4.      Koefisien statis

5.      Koefisien luncur (sliding)

6.      Koefisien gesekan

Kekerasan, kekuatan tekan, tahanan geser, penting dalam pengecualian ukuran pada biji-bijian. Koefisien statis, dan koefisien luncur (sliding), penting dalam desain teknik untuk  memprediksi aliran bahan pada alat panen dan pengolahan. Koefisien gesekan penting dalam penentuan tekanan biji-bijian pada dinding gudang/silc.

Sifat mekanis diperlukan dalam pemanenan, penanangan, dan pengangkutan. Sifat mekanis yang berhubungan dengan perubahan bentuk dan aliran bahan disebut dengan sifat reologi. Sifat reologi adalah sifat fisik produk pangan/hasil pertanian yang berkaitan dengan deformasi bentuk akibat terkena gaya matriks. Sifat reologi sama dengan sifat mekanis, namun sifat mekanis belum tentu sifat reologi.

Hukum Hooke tentang modulus elastis (Modulus Young) diterapkan pada daerah linier elastis bila muatan tekanan berlebihan maka bahan akan kembali ke bentuk asal, bila bahan diregangkan hingga mendekati batas elastis hanya sebagian yang kembali ke keadaan aslinya dan menjadi bentuk permanen

  Gambar 1 Grafik Strain-Stress

Pada daerah elastis jika beban diberikan berupa gaya tarik maka bahan akan bertambah panjang dan jika berupa gaya tekan maka bahan menjadi lebih pendek. Jika gaya ditiadakan maka bahan akan kembali ke bentuk semula.

Pada daerah plastis, terjadi perubahan struktur yang permanen yang diikuti dengan patah statis. Pada deformasi elastis, regangan (strain) sebanding dengan tegangan (stress). Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut Modulus Elastis atau Modulus Young menyatakan kekuatan bahan

E = Modulus Young (Pascal)

F = Gaya yang diberikan pada bahan

A = luas area dimana gaya diberikan

L= perubahan panjang bahan

L = panjang awal bahan

Tekstur dan Rheologi

1.      Timbul dari struktur bahan

2.      Dievaluasi oleh sentuhan

3.      Berhubungan dengan:

a.         Perubahan bentuk (deformasi)

b.         Penghancuran (disintegrasi)

c.         Aliran dari bahan

Tekstur adalah gabungan karakteristik fisik yang dinilai secara sensorik dengan perabaan. Sensasi perabaan sering disebut dengan tekstur = kinestetik =haptaestesis. Viskositas : gesekan internal dari fluida atau kecenderungan untuk menahan aliran

Beda tekstur dengan viskositas:

1.      Viskositas berhubungan dengan pangan fluida atau pangan yang mengalir

2.      Tekstur berhubungan dengan bahan pangan padat

Tekstur

Merupakan sifat penting pada produk hortikultura:

a.       Tektur merupakan masalah dalam proses pembuatan buah-buahan artifisial warna dan flavor dapat diganti dengan pewarna dan flavor sintesis, tapi tekstur sulit ditiru

b.      Juice buah tiruan saat ini banyak beredar di pasaran dengan karakteristik flavor dan mouth-feel yang mirip dengan juice buah asli strukturnya tidak padat, dan meniru sifat kekentalan meski tidak mudah tapi tidak sekompleks tekstur tiruan

Hardness : kekerasan diperlukan gaya untuk mencapai deformasi

a.       Soft = lembut

b.      Firm = tegar

c.       Hard = keras

Brittleness : kerapuhan

a.       Crumby = mudah hancur

b.      Crunchy = renyah/garing

c.       Brittle : rapuh

Chewiness : energi yang dibutuhkan untuk mengunyah produk padat hingga dapat ditelan

a.       Tender = lembut

b.      Chewy = kenyal

c.       Tough = keras/liat

Adhesiveness : usaha yang diperlukan untuk mengatasi gaya tarik antara permukaan bahan dan permukaan bahan lainnya dimana bahan melakukan kontak (misalnya mulut, gigi, lidah dll)

a.       Sticky = lengket

b.      Tacky = sedikit lengket

c.       Gooey =lengket dan lembut contoh : coklat beku

Gumminess : energi yang dibutuhkan untuk menghancurkan bahan pangan semipadat sehingga dapat ditelan

a.       Short : dibuat dari lemak dan rapuh ketika dipanggang (mis. Short pastry)

b.      Mealy : masir/mudah pisah (misal : kentang bakar, ubi rebus)

c.       Pasty : seperti bubur

d.      Gummy : lengket seperti permen karet

Viscosity : laju aliran per unit gaya

a.       Thin : encer

b.      Viscous : kental

Springiness : kecepatan kembalinya bentuk bahan ke bentuk semula setelah terjadi perubahan bentuk

a.       Plastic : sulit kembali ke bentuk semula

b.      Elastic :mudah kembali ke bentuk semula

Metode objektif untuk pengukuran tekstur produk hortikultura 

1.        Pengukuran Gaya

a.         Kebocoran : Magness, Taylor Pressure Tester, Maturometer

b.         Ekstrusi : Tenderometer

c.         Crushing (menghancurkan)

2.        Pengukuran Jarak

a.     Deformasi : Pnetrometer, Instron

b.    Spektrometer Akustik

3.        Pengukuran Ganda (Analisis Profil Tekstur) Misalnya: Instron, G.F.Texturometer, Shear Press with recorder, Ottawa Texture Measuring System.

Sumber:

Julianti,  Elisa. 2013. Karakteristik Mekanis. (Online) (http://elisajulianti.fails.wordpress.com diakses 16 September 2014 pukul 15.00 WITA)