KERUSAKAN MEKANIS (KM)1. Aspek Ekonomi A. biji-bijianTerjadi selama perontokan dan penggunaan beberapa peralatan seperti konveyor ulir- kualitas giling (kehilangan pd pengayakan) - kapasitas perkecambahan dan perkembangan benih KM pada kulit/sekam kemungkinan pertumbuhan jamur selama penyimpanan

Gaya impact menyebabkab retak/pecah (benar-benar pecah sampai hanya retak seperti rambut)Sedikit retak tetap memungkinkan bakteri tanah masuk ke biji dan merusak suplai makanan sebelum tanaman terbentukKM pada biji-bijian sumber minyak minyak keluar dari biji dan mengenai peralatan tersumbat/selip.

B. Sayur dan buahPerhatian utama : saat penerimaan buah untuk dijual segarKM sayur dan buah perlu biaya tambahan:- langsung : kehilangan buah yang harus dipotong dan tenagatidak langsungnya : keseluruhan proses menjadi lebih lambat dan mutunya turunKehilangan selama perjalanan/pengiriman buah karena vibrasi bisa mencapai 10%

KM mempengaruhi efisiensi penghilangan biji/pitter efficiency Mis : pembuatan kismis dari buah anggur, ~ buah keras atau tidak ada KM lebih mudah dihilangkan bijinya.KM pada kentang menyebabkan kehilangan 10-12%Shock dan impact selama penanganan kentang menstimulasi pertunasan.

2. Penyebab kerusakan mekanisGaya eksternal pada kondisi dinamis maupun statis, Mis :- luka mekanis pada sayur dan buah, biji-bijian, tulang/rangka pada dressed poultry - Biji-bijian karena deformasi berlebihan pada saat dilewatkan pada celah tertentu atau gaya berlebihan karena impact Gaya internal disebabkan oleh perubahan fisik (seperti variasi suhu dan kadar air), atau karena perubahan kimia dan biokimia

Kegagalan penanganan bahan menggunakan mesin dapat terjadi karena :- deformasi elastis berlebihan - deformasi in elastis - pecah Muncul teori, misalnya :- Teori tekanan/stress maksimum - Teori strain/peregangan maksimum- Teori shear/geseran maksimum - Teori energi maksimum

3. Reaksi biologi dan kimia yang mengikuti KMInfeksi penyakit meliputi infeksi, inkubasi penyembuhan dan rehabilitasi Bila tidak ada luka (tertusuk, pecah dll) jarang terjadi infeksi yang berhasil menimbulkan kerusakanBiji-bijian testa &/ aleuron pecah ~ jalan untuk masuknya infeksiPecah pada biji-bijian tidak harus kasat mata, terutama bila dipanen pd ka tinggi rentan terhadap pertumbuhan jamur

Pengeringan sampai ka 14% aktivitas jamur berhenti (kadang ada spora yang inaktif dalam waktu lama)Luka mekanis (terpotong, kulit terkelupas, memar) penggelapan / pencoklatanKentang dua tipe kerusakan internal karena gaya statis dan dinamis selama penanganan :a.Black heart sebab: kompresi kentang utuh tidak terjadi luka eksternal, tetapi beberapa hari kemudian bila dipotong timbul pecah dan diskolorisasi pada pusat kentang.

Penyebab: defisiensi O2, jaringan pusat kentang hancur, respirasi seluler lebih cepat, kebutuhan O2 lebih banyak ~ defsiiensi O2 menghasilkan warna gelapDiskolorisasi tidak terjadi pada pemotongan segera setelah kompresib. Black spot observasi: dengan tes penjatuhan jaringan akan menjadi hitam setelah 24 jam Biasanya disebabkan oleh luka mekanis pada jaringan karena benturan/impact

4. Istilah dan definisi terkait kerusakan eksternal pada sayur dan buaha. Abarasi, luka abrasif - Biasanya pada kentang dan ubi jalar- Bervariasi dari pemisahan periderm/kulit sampai pisahnya/hilangnya sebagian /seluruhnya cortex perisiklisAbrasi kulit sulit dideteksi pada waktu panen, tetapi dapat langsung diamati setelah penyimpanan seminggu atau lebih pada RH rendah b.Memar. Kerusakan pada jaringan tanaman oleh gaya eksternal karena perubahan fisik (tekstur) dan perubahan kimia. Memar tidak memecah kulit

c. Distorsi. Perubahan bentuk sayur dan buah utuh yang bukan karakteristik varietas d. Retak. Pecah tapi tidak terpisah seluruh bag e. Terpotong. Terbelah oleh sudut tajam . f. Puncture (tertusuk). Lubang kecil atau lubang di permukaan buah oleh obyek/ benda berujung atau tangkai buah lain . g. Shatter cracks. Satu/lebih retak berliku-liku, berpencar dari titik impact. h. Kulit pecah. Patah/retak pada periderm atau retak terbatas pada kulit.

i. Skinning dan feathering. Pemisahan periderm oleh gesekan/kikisan dll Feathering mempunyai arti sama, kecuali periderm terpisah masih menempel pd periderm yang tidak terpisah. j. Split/terbelah Terbagi menjadi beberapa bagian. k.Stem end tearing Kulit pecah karena pemisahan tangkai &buah. l. Swell-cracking Retak krn pengambilan air oleh tek atmosfer

5. Deteksi dan evaluasi KMApel kalsifikasi USDA untuk memar yang nampak/kasat mata : a. Extra fancy - Memar : teguh/kuat, datar dan dangkal - kedalaman < 1/8 satu memar diameter , beberapa memar masing2 < dari , diameter tidak lebih dari . b. Flat - Memar teguh/kuat, datar dan dangkal, - - kedalaman < 3/16, satu memar diameter 3/4, beberapa memar masing2< kurang dari 3/4, diameter tidak lebih dari 1.

c. UtilityMemar dangkalKedalaman < 3/8, satu memar diameter 7/8, beberapa memar masing-2< dari 7/8, diameter tidak lebih dari 1 1/4 . d. CullMemar, diameter < 1 atau kedalamam < 1/4 atau dengan kulit pecah atau lunak atau total area memar masing2< dari 1, diameter total area> 1 1/4.

Tomat Gejala eksternal KM : bentuk buah tertekan permanen dengan sisi datar, bentuk V atau bundar Kerusakan internal berhub dng memar eksternal ~ jaringan water soaked tanda2 tingkat kerusakan bervariasi pd jaringan locular sekeliling bijiTomat masak hijau water soaked hilang selama pematangan, tetapi kerusakan internal serius tetap bertahan Kerusakan permanen jaringan locular kegagalan jaringan untuk berubah menjadi massa seperti gel yang khas dari sel, mengikuti pemasakan normal

Locular tidak begitu rusak pembentukan jaringan seperti gel tidak lengkap, lebih tebal dan kadang-kadang kaku serta lebih gelapVarietas buah dan tipe pengolahan berpengaruh terhadap evaluasi kerusakan, ~ bila tidak ada standar penerimaan keputusan ada pada pemotong apakah memar dapat diterima atau ditolak.

Kerusakan tidak terlihat dapat menyebabkan cacat internal, seperti black spot, kerusakan embrio dan penurunan mutu produk seperti pada biji-bijian. Cara pengujian : - pengecatan/pewarnaan (misalnya dengan p-cresol pada jaringan kentang) - sinar X - transmiten - teknik non-destruktif lainnya

Biji-bijian ~ untuk bibit tes perkecambahan paling dapat dipercaya untuk mendeteksi presentasi kerusakan, Cara kuntitatif untuk evaluasi KM mengukur kecepatan respirasi jaringan rusak sayur dan buahLuka respirasi menjadi tinggiKecepatan respirasi = volume CO2 yang dilepaskan per unit berat produk per unit waktu Cara mengukur CO2 hsl respirasi dianalisa mgnk gas infra merah (IRGA) ~ udara yang dikeluarkan jaringan tanaman hidup dilewatkan melalui IRGA diperoleh hasil pencacatan kontinyu CO2 Vs waktu

Gambar

6. Beban maksimum yg diperbo- lehkan untuk hasil pertanian

1. Kekuatan kulit telur memperkirakan katahanan statis terhadap retak dan pecah dari kulit pada kondisi impactKekuatan kulit telur tidak hanya berhub dengan ketebalan (korelasinya tinggi), tapi juga berhungan dengan faktor lain, seperti : kelengkungan kulit, komposisi kimia, membran, pori, keturunan, diet, musim dll.

a. Uji crushing, puncturing & penjatuhan Definisi uji tidak sesuai dengan istilah sebenarnya:Crushing telur dibebani diantara 2 plate paralel Puncturing dilakukan dengan tangkai ujungnya datar, bulat atau runcing Penjatuhan dilakukan dengan variasi teknik bola jatuh dan cara impact. Beberapa kekurangan/tidak tepatnya uji tersebut karena :Penghilangan isi telur & membran tak mempengaruhi kekuatan kulit, tapi ada beberapa perubahan bila air menggantikan isi telur- Telur lebih cepat rusak sepanjang garis longitudinal daripada latitudinal

- Air melemahkan kulit telur bila ada kesempatan membasahi permukaan telur ~ dikeringkan kembali kekuatan telur aka pulih.Kondisi telur paling lemah : sesaat setelah ditelurkan induknya, aging akan memperkuat telurArea translusen (tembus cahaya) lebih lemah daripada area opaque (tidak tembus cahaya) pd kulit yg samaStudi dasar mekanisme retaknya telur untuk menentukan awal retak yang berhubungan dengan pori permukaan dalam/luar kulit dan titik dimana beban diaplikasikan.

b. Ketahanan thd pembebanan statis & impactPembebanan dan deformasi untuk memecah kulit telur dilakukan dengan 3 cara pembebanan Telur direkatkan pada posisi vertikal dan horizontal dengan plester paris sampai keras~ Pengujian terdiri dari pembebanan & penghilangan beban pada 1 sampai 3 titik untuk setiap telur dengan pembebanan naik sedikit demi sewdikit dari 0,3 lb sampai kulit pecah~ Pada setiap beban deformasi yang masih tersisa dan yang dapat kembali dicatat.

Uji statis mebebani telur pada diameter minor dan mencatat kurva daya deformasi sampai pecah Ketahan impact menjatuhkan telur pada ketinggian yang lebih tinggi yang berhasil di atas telur yang lain, yang diletakkan pada plat baja dengan atau tanpa bantalan~ Kenaikan ketebalan bantalan akan meningkatkan gaya maksimum yang diperbolehkan atau energi dimana telur akan bertahan

Uji quasi statis telur ditekan diantara permukaan datar paralel menunjukkan bahwa lokasi permukaan yang bergerak mempengaruhi keratakan kulit. Dari kurva gaya-deformasi dapat disimpulkan bahwa kulit telur dapat dianggap sebagai benda Hookean dengan kapasitas energi terbatas

Gambar

6.2 Kekuatan biji-bijian Kecepatan impact perkecambahan terpengaruhKenaikan kecepatan impact kapasitas perkecambahanPada biji gandum Y = 94 + 3,9 1,6 S2 Y = % biji tidak rusak S = kecepatan impact ft/mnt x 10-3~ hanya memperhatikan kecepatan impact saja (Analisa statistik menunjukkan bahwa kecepatan impact bertanggung jawab terhadap 97,3% terhadap kerusakan biji).

Kadar air berpengaruh terhadap energi yang diperlukan untuk merusak biji Energi lebih besar diperlukan untuk memecah biji oleh impact terhadap biji-bijian yang mempunyai kadar air kebih tinggi daripada yang mempunyai kadar air lebih rendahTipe biji juga akan berpengaruh, biji dengan ukuran lebih besar atau dengan kadar air lebih tinggi perlu energi lebih besar untuk rusak

Energi untuk pecah10 16%

8

6

4 10% 6% 2 1% Jml biji pecah 0 4 8 12 16 20Pengaruh kadar air terhadap ketahanan impact

Konsep impuls-momentum dpt untuk menetukan gaya impact pada biji-bijian~ Dengan mencetak foto kecepatan tinggi dari kacang tanah dikenai impact diketahui waktu kontak antara kacang tanah dengan impact Dengan mengetahui waktu kontak (T), kecepatan kacang tanah (Vp), maka dapat menentukan gaya impuls (Fav)Fav = mp Vp/T mp = massa kacang tanah

Dari kecepatan maksimum diketahui percepatan maksimum =a, sehingga gaya maksimum pada kacang tanah selama impact adalah Fmaks = mp x a maksIndeks beban dpt untuk parameter ketahanan biji-bijian terhadap KMIndeks beban : rasio beban terhadap deformasi spesifik, dimana deformasi spefisik adalah rasio deformasi axial terhadap awal pembebanan. Indeks beban = (F/D) x LF/D proporsional terhadap kekakuan(stiffness) biji-bijian, L = panjang biji-bijian pada pembebanan Biji-bijian lebih keras mampu menahan beban lebih besar dan mempunyai indeks beban lebih besar.

6.3 Kekuatan sayur dan buah a. Ketahanan thd pembebanan statis &impact Gaya kompresi Pear

Peach Apel ApricotDeformasi Ketahanan beberapa buah terhadap gaya kompresi

Keteguhan buah

PeachPear

ApricotApelEnergi impactKetahanan beberapa buah thd gaya impact

Apricot paling tidak tahan terhadap gaya kompresi, adanya gaya kompresi yang relatif kecil sudah menimbulkan memar Pear paling tahan terhadap gaya kompresi sehingga pada saat pasca panen penanganan secara curah tidak menimbulkan masalahBila dikenai gaya impact, peach paling tahan terhadap impact dan apel paling tidak tahan terhadap gaya impact.

Kentang dijatuhkan dari ketinggian : - 6 inchi :tidak rusak, - 20 inchi : rusak sedikit/luka, - 40 inchi :luka retak, daging buah juga luka Kentang besar dan kecil dikenai gaya impact yang sama kentang besar akan lebih tahan daripada kentang kecil yang dijatuhkan pada ketinggian lebih tinggi.

Bila berat kentang dan energi kinetik dipertimbangkan untuk energi impact yang sama kentang besar tidak akan mengalami luka daripada kentang kecil yang dijatuhkan pada ketinggian lebih tinggiKentang kecil yang dijatuhkan pada ketinggian lebih tinggi mempunyai momentum lebih besar sehingga impuls yang dihasilkan juga lebih besar

b. Pengaruh suhu

Sifat mekanikSuhu penyim-panan 0FRata-rata

Gaya untuk Bioyield4090 4,084,5 Gaya untuk pecah4090 7,957,87Firmness4090 326287

Pada suhu lebih rendah (400F) :- apel lebih firm dengan indikasi firmness dan gaya yang diperlukan untuk pecah lebih besar- namun tidak tahan terhadap kerusakan internal dengan indikasi gaya untuk Bioyield lebih rendah Dengan demikian suhu lebih tinggi menurunkan turgiditas sehingga sel dapat mengalami deformasi tanpa mengalami pecah.