NilaiLAPORAN PRAKTIKUMMESIN PERALATAN PENGOLAHAN PANGAN(Mesin Pensortasi Warna : Black-box)Oleh :Nama : Yosua AndreasNPM : 240110120062Hari, Tanggal Praktikum : Rabu, 4 Maret 2015Waktu : 15.00-16.00 WIBAsisten : Gallerie Tjandra Dwi Rahayu Chyntia L.S

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSESDEPARTMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJADJARAN2015BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangDalam penanganan pasca panen, terdapat istilah sortasi. Sortasi merupakan kegiatan dalam penanganan pasca panen yang bertujuan untuk memisahkan bahan utama dengan bahan pengotor (losses) atau yang sering disebut dengan kegiatan operasi pemisahan. Pemilihan atau sortasi adalah pemisahan bahan baku ke dalam kategori-kategori yang berbeda karakteristik fisiknya seperti ukuran, bentuk, dan warna. Pada zaman modern ini, terdapat berbagai macam teknologi dalam pengolahan pangan. Salah satunya dengan menggunakan machine vision atau mesin sortasi warna. Namun terdapat permasalahan yang sangat sering ditemui saat pasca panen. Salah satu pengadaan produk tersebut terbatas karena masih digunakannya tenaga manusia untuk pemilihan produk pangan yang diperlukan pasar. Oleh karena itu perlu adanya teknologi guna mempercepat pemilihan produk pangan tersebut yang diperlukan oleh pasar.Black box merupakan salah satu teknik pencitraan suatu produk pangan, yang menentukan kecerahan warna atau saturasi warna suatu pada produk pangan. Biasanya pasar sendiri melihat suatu produk pertanian berdasarkan warna yang terdapat pada produk tersebut. Semakin bagus kecerahan dan warna yang ditonjolkan, semakin mahal harganya dipasaran lokal, maupun internasional. Sedangkan produk yang memiliki warna pucat, produk tersebut akan berakhir pada konsumen dengan pendapatan rendah dan dijual dengan harga murah. Walaupun rasa yang didapatkan sangat memuaskan, namun rupa fisik adalah hal yang penting bagi konsumen dalam menilai produk pangan tersebut.Oleh karena itu, pada praktikum ini akan dijelaskan bagaimana black box dapat menentukan warna suatu bahan apakah bahan tersebut memiliki warna yang baik atau tidak. Kualitas suatu bahan pangan dapat dilihat juga dari warnanya.

1.2Tujuan Praktikum1.2.1Tujuan Instruksional Umum (TIU)Mahasiswa dapat menganalisis dan menerapkan proses grading dengan mesin black-box.1.2.2Tujuan Instruksional Khusus (TIK)Mahasiswa dapat menganalisis warna dan menerapkan pengukuran karakteristik optic L*, a*, b*, C dan H dalam grading hasil pertanian dengan black-box.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1SortasiTujuan utama sortasi adalah untuk mengoptimalkan kegunaannya untuk tugas-tugas tertentu. Sortasi merupakan pemisahan makanan ke dalam kategori berdasarkan sebuah fisik yang dapat di ukur property atau proses pengklasifikasian bahan berdasarkan sifat fisiknya. Hampir semua produk makanan melewati tahap penyortiran. Terdapat beberapa manfaat, termasuk kebutuhan penyortiran unitberdasarkan operasi berat dan pengisian dan keuntungan estetika dan berbagai keuntungan pemasaran yang menyediakan berbagai jenis ataupun warna yang berbeda, contohnya seperti membersihkan dan menyortir harus digunakan sebaik mungkin untuk memastikan suatu produk pengolahan pangan. Keempat sifat fisik yang terdapat dalam pemisahan makanan atausortasi adalah berat, ukuran, bentuk, dan warnaa.Sortasi berdasarkan beratBerat adalah metode yang paling tepat dari penyortiran karena tidaktergantung pada geometri produk.Telur, buah atau sayuran dapat dipisahkan menjadi kategori berat dengan menggunakan pegas atau alat elektronikpengukur berat. Kerugian dari sortasi berdasarkan berat adalah dibutuhkannya banyak waktu untuk menyortasi suatu unit dan metode yanglain lebih tepat dengan item lebih kecil seperti sereal ataupun polongb.Sortasi berdasarkan ukuranSortasi berdasarkan ukuran kurang tepat daripada sortasi berdasarkanberat tapi biayanya jauh lebih murah. Ukuran dan bentuk unit makanan sulit untuk ditentukan secara pasti.Bentuk dan ukuran menyortir ukuran partikel ukuran partikel distribusi bahan yang dinyatakan sebagai salah satu fraksimassa materi yang dipertahankan pada setiap saringan atau presentase kumulatif bahan.c.Sortasi berdasarkan bentukSortasi bentuk berguna dalam kasus dimana unit makanan terkontaminasi dengan partikel dengan ukuran hampir sama ukuran dan beratnya. Hal ini berlaku untuk gabah yang mungkin berisi biji lainnya.d.Sortasi berdasarkan warnaPenyortiran warna masih digunakan tetapi semakin mahal tenaga kerjabaik biaya, pelatihan operator dan ruang yang diperlukan untuk menyortir tabel.

2.2Warna dan Pengukuran WarnaWarna adalah salah satu atribut kualitas yang penting untuk produk pangan. Perubahan warna biasa terjadi selama proses pematangan, penyimpanan dan prosessing. Warna merupakan sifat dari cahaya, yang bisa diukur dalam intensitas maupun maupun panjang gelombangnya. Warna suatu bahan menjadi tampak jika cahaya dari benda yang disinari atau sumber iluminasi mengenai permukaan obyek. Selain melibatkan komponen fisik dan fisiologis, daya terima konsumen juga ditentukan dari warna, bahwa kerusakan fisik dapat dilihat dengan adanya perubahan warna.Warna dapat diukur dengan alat Kalorimeter, spektrofotometer, kromameter dan alat pengukur warna lainnya. Kromameter merupakan alat pengukuran warna. Prinsip kerja dari kromameter adalah pengukuran perbedaan warna melalui pantulan cahaya oleh permukaan sampel. Lampu getar di dalam kromameter akan memancarkan sinar xenon dan menghasilkan penyebaran dan penerangan cahaya yang merata pada permukaan sampel. Prinsip kerja alat ini adalah dengan membaca notasi hunter pada alat chromameter yang terdiri dari lihat L, a, b, dimana notasi L menyatakan kecerahan yaitu cahaya pantul yang manghasilkan warna kromatik putih, abu-abu dan hitam. Pada umumnya system output dari hasil pengukuran yang keluar terdiri dari tiga buah output yaitu system warna CIE, sistem warna hunter lab, dan system warna CIELAB.Nilai hue mewakili panjang gelombang yang dominan yang menentukan apakah warna tersebut merah, hijau atau kuning. Nilai hue diukur dari lokasi pada roda standar warna, yang diekspresikan dengan nilai derajat sudut diantara 0 dan 360 . Sedangkan chroma menunjukan ukuran kekuatan atau kemurnian sebuah warna, juga dikenal dengan istilah intensitas warna/saturasi.

Nilai HueDaerah Kisaran Warna Kromatisitas

342 1818 5454 9090 126126 162162 198198 234234 270270 306306 342Red Purple (RP)Red (R)Yellow Red (YR)Yellow (Y)Yellow Green (YG)Green (G)Blue Green (BG)Blue (B)Blue Purple (BP)Purple (P)

Lokasi warna pada system CIE LAB ditentukan dengan kordinat L*, a*, dan b*1. L* menunjukan perbedaan cerah atau terang (Lightness) jika L* = 100 maka terang light, dan gelap (dark) jika L* = 0.2. a* menunjukan perbedaan antara hijau (green) (-a*) dan merah (red)(+a*).b* menunjukkan perbedaan antara biru (blue) (-b*) dan kuning (yellow)(+b*).

2.3Machine VisionWarna merupakan salah satu atribut yang berperan dalam mengidentifikasi objek tertentu, pemrosesan warna termasuk didalamnya adalah ekstraksi informasi tentang spectral properties dari permukaan objek dan mencari kesamaan terbaik dari sekumpulan deskripsi yang telah diketahui untuk melakukan pengenalan (recognition).Machine vision, yang salah satunya mengandalkan pemrosesan warna, saat ini banyak dipakai dalam industri seperti pada bidang elektronik, semiconductor, packaging, otomotif, agricultural production, alat medis, dan pharmaceuticals. Contoh nyata penggunaan machine vision dalam hal pemrosesan warna adalah M&Ms chocolate sorter, blueberry color sorter, coins grader, dan lain-lain.

2.4KromameterKromameter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur warna dari permukaan suatu objek. Prinsip dasar dari alat ini ialah interaksi antara energi cahaya diffus dengan atom atau molekul dari objek yang dianalisis. Prinsip kromameter adalah pengukuran perbedaan warna melalui pemantulan cahaya oleh permukaan sampel .Alat ini terdiri atas ruang pengukuran dan pengolah data. Ruang pengukuran berfungsi sebagai tempat untuk mengukur warna objek dengan diameter tertentu. Setiap kromameter dengan tipe berbeda memiliki ruang pengukuran dengan diameter yang berbeda pula. Sumber cahaya yang digunakan yaitu lampu xenon. Lampu inilah yang akan menembak permukaan sampel yang kemudian dipantulkan menuju sensor spektral. Selain itu, enam fotosel silikon sensitifitas tinggi dengan sistem sinar balik ganda akan mengukur cahaya yang direfleksikan oleh sampel.Skema pengukuran dari kromameter yaitu sampel diberi cahaya diffus dan diukur pada sudut tertentu. Cahaya diffus yang mengenai sampel dipantulkan pada sudut tertentu, kemudian diteruskan ke sensor spektral, lalu dihitung menggunakan komputer mikro. Data hasil pengukuran dapat berupa Yxy (CIE 1931), L*a*b* (CIE 1976), Hunter Lab atau nilai tristimulus XYZ, yang sebelumnya diolah melalui pengolah data. Sistem pengukuran yang paling sering digunakan ialah sistem CIE L*a*b* atau CIELAB. Sistem warna CIELAB merupakan suatu skala warna-warna yang seragam dalam dimensi warna. Sistem ini diimplementasikan dalam bentuk dimensi warna.Pengukuran warna dilakukan dengan cara meletakkan sampel bubuk (untuk mi mentah) dan lumatan (untuk mi matang) pada lubang yang terdapat di tengah plat hitam, sampai lubang terisi penuh atau dipadatkan kemudian ditutup dengan kaca. Pemotretan dengan chroma meter dilakukan sebanyak tiga kali pada masing-masing sampel. Sistem warna yang digunakan adalah sistem warna Hunter. Menurut Soekarto (1985), sistem warna Hunter Lab memiliki tiga atribut yaitu nilai L, a, dan b. Nilai L menunjukkan kecerahan sampel (warna kromatis, 0: hitam sampai 100: putih). Warna kromatik merah sampai hijau ditunjukkan oleh nilai a (a: 0 sampai 100 untuk warna merah, a: 0 sampai -80 untuk warna hijau). Warna kromatik biru sampai kuning ditunjukkan oleh nilai b (b: 0 sampai 70 untuk warna kuning, b: 0 sampai -70 untuk warna biru).

BAB IIIMETODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN

3.1 Alat dan Bahan3.1.1 AlatAlat-alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah :1. Mesin Black-box2. Timbangan3. Gelas Ukur4. Cawan Gelas5. Wadah Sampel

3.1.2 BahanAdapun bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah1 Tiga macam jus (Mangga, Jambu, dan Sirsak)2 Kertas asturo putih3 Kertas asturo hitam4 Tisu

3.2 Prosedur PercobaanLangkah-langkah yang dapat digunakan pada praktikum kali ini adalah 1. Menghubungkan kamera dengan black-box dan monitoring display pada posisi yang benar.2. Mengukur karakeristik warna L*, a* dan b* untuk kertas putih dan hitam.3. Menyiapkan sampel sebanyak 15 ml dengan gelas ukur dan meletakkannya pada cawan gelas kemudian mengukur karakteristik warna L*, a* dan b* dan melakukan pengulangan 2 kali untuk mendapatkan nilai rata-ratanya.4. Menghitung C (chroma) dan (H) derajat hue untuk masing-masing sampel dengan rumus dibawah ini :H = tan-1 C = [(a*)2 + (b*)2] 0,5BAB IVHASIL PERCOBAAN4.1Hasil Percobaan4.1.1Tabel Hasil PercobaanSampelUlanganPengukuranTeoritisGambar

L*a*b*HCH

A193.922-7.05353.6068.87454.06897.495

293.953-7.12353.8308.87154.29994.357

rata-rata93.937-7.08853.7188.87254.18497.516

B195.9781.02311.4608.91511.50684.9

295.6391.45011.718.92311.79982.941

rata-rata95.8081.23611.5858.91911.65183.910

C199.797-0.1450.3948.940.420110.24

299.793-0.1540.4219.0030.448110.092

rata-rata99.795-0.1450.4088.9720.433109.564

50% A+50% B195.327-3.52028.0308.81828.25097.157

293.296-0.90730.2098.85430.23391.72

rata-rata94.312-2.21429.1198.83629.20394.348

50% B+50% C184.898-0.6926.4104.9196.44794.161

285.257-0.9576.2124.8586.28598.758

rata-rata85.0780.8246.3114.8886.36482.561

50% A+50% C198.256-9.41431.4448.97332.823106.667

299.504-9.55931.9798.97633.377106.642

rata-rata98.88-9.48631.7128.97433.100106.653

Kertas Putih194.836-0.356-0.9141.9560.40528.588

294.845-0.364-0.2311.9740.43132.399

rata-rata94.840-0.36-0.2121.9650.41830.493

4.1.2Perhitungan TeoritisSampel AI. Nilai C (Chroma)1. 54.0682. 54.2993. 54.184II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 97.495

2. tan-1tan-1 () 94.357

3. tan-1tan-1 () 97.516

Sampel BI. Nilai C (Chroma)1. 11.5062. 11.7993. 11.651II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 84.92. tan-1tan-1 () 82.9413. tan-1tan-1 () 83.910

Sampel CI. Nilai C (Chroma)1. 0,4202. 0,4483. 0,433II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 110.2042. tan-1tan-1 110.0923. tan-1tan-1 () 109.564

Sampel 50% A 50% BI. Nilai C (Chroma)1. 28.2502. 30.2233. 29.203II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 97.1572. tan-1tan-1 () 91.723. tan-1tan-1 () 94.348

Sampel 50% B 50% CI. Nilai C (Chroma)1. 6.4472. 6.2853. 6.364II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 96.1612. tan-1tan-1 () 98.7583. tan-1tan-1 () 82.561

Sampel 50% A 50% CI. Nilai C (Chroma)1. 32.8232. 33.3773. 33,100II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 106.6672. tan-1tan-1 () 106.6423. tan-1tan-1 () 106.653

Sampel Kertas PutihI. Nilai C (Chroma)1. 0,405 0.4310.418

II. Nilai H (Derajat Hue)1. tan-1tan-1 () 28.588 2. tan-1tan-1 () 32.399 tan-1tan-1 () 30.493

4.1.3Diagram

Gambar 1. Grafik Diagram Batang 3 Dimensi Hubungan Antara Sampel Terhadap L*,a* dan b*

Gambar 2. Grafik Diagram Batang Hubungan Antara Sampel Terhadap L*

Gambar 3. Grafik Diagram Batang Hubungan Antara Sampel Terhadap a*

Gambar 4. Grafik Diagram Batang Hubungan Antara Sampel Terhadap b*

BAB VPEMBAHASAN

Pada praktikum ini, praktikan menggunakan black-box dalam menentukan warna dan tingkat kecerahan warna suatu bahan pangan. Bahan pangan yang digunakan adalah berupa jus jambu, mangga, dan sirsak. Ketiga buah jus ini memiliki karakteristik warna L*, a*, b*, C, dan H yang berbeda-beda. Penentuan warna sampel ini diletakkan di atas kertas putih agar dapat membandingkan warnanya dengan jelas.Produk pangan tidak dapat lepas dari proses grading dan kualitas kontrol yang mempengaruhi kualitas jus. Proses grading, diawali dengan proses bahan input yaitu buah-buahan yang memiliki kualitas berdasarkan permintaan pabrik. Proses grading ini mempengaruhi secara tekstur, rasa dan warna pada buah tersebut. Secara sekilas, tampilan fisik suatu produk dapat menimbulkan daya tarik sendiri terhadap konsumen. Misalnya jus dengan warna yang cerah biasanya sangat senang dikonsumsi karena identik dengan kesegaran buah itu sendiri. Contohnya secara umum orang lebih suka dengan warna mangga yang berwarna orange dibandingkan dengan warna kuning dan tidak semua mangga yang berwarna orange selalu manis, namun selalu diidentikkan dengan manis. Oleh karena itu perlu adanya kualitas kontrol untuk bisa melihat hal tersebut secara detail dengan menggunakan teknologi optikal. Pada pengukuran L*, a*, dan b* pada kertas putih, diperoleh nilai L* 94.840, nilai a* dan b* masing-masing adalah -0.36 dan -0.212. Nilai L* yang mendekati 100 berarti warnanya terang atau putih, sedangkan nilai a* dan b* yang negatif menyatakan bahwa warna kertas tersebut tidak hanya putih, melainkan ada warna kehijauan dan kebiruan.

Pada jus mangga diperoleh bahwa L* nya 93.9375 dengan a* nya -7.088 dan b* nya 53.718. Pada jus mangga ini, warnanya cerah dan nilai a* yang negatif menunjukkan bahwa warnanya kehijauan dan b* yang positif menunjukkan warnanya kuning. Jus jambu memiliki L* 95.808 dengan a*nya 1.236 dan b*nya adalah 11.585. Pada jus jambu ini dapat dikatakan bahwa warnya terang dan a* dan b* nya positif yang menunjukkan bahwa warna jus jambu adalah merah dan kuning. Jus sirsak memiliki L* 99.795 dengan a* nya -0.145 dan b* nya adalah 0.408. Untuk jus sirsak ini, L nya mendekati 100 yang artinya berwarna putih terang dan a* negatif berarti kehijauan dan b* positif berarti kekuningan. Untuk campuran jus mangga dan jambu diperoleh L* nya adalah 94.312 dengan a*nya -2.214 dan b*nya adalah 29.119. Pada pencampuran ini, diperoleh warna yang terang dan berwarna kehijauan dan kekuningan. Pencampuran jus mangga dan jus sirsak memiliki L* 85.078 dengan a*nya adalah 0.824 dan b*nya adalah 6.311. Pencampuran jus sirsak dan jus jambu memiliki L* 94.840 dengan a*nya adalah -0.36 dan b* nya adalah -0.212. Untuk percampuran ini, a* dan b* yang negatif menyatakan bahwa warnanya kehijauan dan kebiruan.Pada pengukuran nilai Hue (H) terdapat perbedaan pada masing-masing jus. Pengukuran ini ada yang merupakan H pengukuran dan H teoritis. Pengukuran nilai H ini bertujuan untuk mengetahui daerah kisaran warna kromomatisitasnya. Pada sampel jus mangga, nilai H pengukurannya adalah 8.872, sedangkan H teoritisnya adalah 97.516. Ini berarti buah mangga memiliki warna kromasititas kuning. Pada jus jambu, nilai H pengukurannya adalah 8.919 dan H teoritrisnya adalah 83.910. Ini berarti buah jambu memiliki warna kromasititas kuning kemerahan. Pada jus sirsak, nilai H pengukurannya adalah 8.972, sedangkan H teoritisnya adalah 109.564. Ini berarti buah sirsak memiliki warna kromasititas kuning. Pada campuran buah mangga dan jambu, nilai H pengukurannya 8.836, sedangkan nilai H teoritisnya 94.348. Ini berarti campuran buah mangga dan jambu memiliki warna kromasititas kuning. Pada campuran buah mangga dan buah sirsak, nilai H pengukurannya 4.888, dan nilai H teoritisnya adalah 82.561. Ini berarti pada campuran buah mangga dan sirsak memiliki warna kromasititas kuning kemerahan. Pada campuran buah jambu dan sirsak, nilai H pengukurannya 8.974, sedangkan nilai H teoritisnya 106.653. Ini berarti pada campuran buah jambu dan sirsak memiliki warna kromasititas kuning. Adapun kesalahan yang dapat terjadi pada praktikum ini adalah warna jus yang dapat terkontaminasi oleh bakteri. Bakteri yang tumbuh dan berkembang biak ini dapat menyebabkan warna jus tersebut berubah. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengamatan warna yang tidak sesuai dengan warna yang kita lihat secara nyata. Produk pangan seperti jus, tidak dapat dibiarkan terbuka dalam waktu yang lama. Hal ini dapat menyebabkan bakteri dapat masuk dan berkembang biak. Oleh sebab itu, produk pangan yang sudah terbuka, tidak memiliki warna, rasa, dan aroma sebaik produk yang masih baru. Hal ini dapat menyebabkan penurunan kualitas suatu produk pangan tersebut.

BAB VIPENUTUP

6.1KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah :1. Grading dan kualitas Kontrol adalah salah satu tahap suatu produk pangan, Grading adalah input proses, sedangkan kualitas Kontrol adalah output proses.2. Produk pangan yang sudah tidak tertutup memiliki rasa, warna, dan aroma yang tidak sebaik produk pangan yang baru.3. Nilai warna kromosititas diperoleh dari hasil penghitungan H secara teoritis.4. Alat sortasi black-box tidak mensortasi produk pangan secara otomatis, melainkan masih secara manual menurut perbandingan L*, a*, b*, C, dan H yang diperoleh.

6.2SaranSaran-saran yang dapat diberikan pada praktikum ini adalah :1. Praktikan sebaiknya memahami terlebih dahulu dengan membaca materi yang akan dipraktikumkan.2. Praktikan diharapkan teliti dan cermat dalam praktikum ini, terutama pada saat pengukuran.3. Praktikan diharapkan mengetahui teori secara umum mengenai cara kerja black-box.4. Praktikan diharapkan membagi tugasnya dengan baik untuk menghemat waktu praktikum dan karena keterbatasan alat praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Desrosier, W. Fellow. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Universitas Indonesia. Jakarta.

Soekarto S.T. 1985. Penilaian Organoleptik untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian. Jakarta: Bhratara Karya Aksara.

Widyasanti,Asri, STP.,M.Eng. 2015. Penuntun Praktikum Mesin Peralatan Pengolahan Pangan. Laboratorium Pasca Panen dan Teknologi Proses :Universitas Padjadjaran.

Wirakartakusumah, M.A. and Hariyadi, P. 1988. Technical Aspect of Food Fortification. Food and Nutrition Bulletin. Vol. 19 Nomor 2.

LAMPIRAN

Gambar 1. Sampel jus buah mangga,Gambar 2. Proses input data melalui jambu, dan sirsakblack-box

Gambar 3. Data hasil pengukuranGambar 4. Black-box