8
III. METODE PENELITIAN
3.1 WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian dengan topik “Desain Cetakan Tapioca Based Puffed Snack Panggang Dengan Bahan Dasar Stainless Steel dan Aluminium” dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan
dan Hasil Pertanian TPPHP, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. Waktu pelaksanaan penelitian selama 6 bulan terhitung mulai Juli hingga Desember 2010.
Jadwal kegiatan dapat dilihat pada Lampiran 1.
3.2 ALAT DAN BAHAN
Peralatan dan perlengkapan utama yang diperlukan untuk kegiatan penelitian ini meliputi peralatan perancangan, peralatan pembuatan alat cetak, dan peralatan dalam pengujian alat. Peralatan
yang dipergunakan antara lain: a.
Peralatan yang digunakan dalam perancangan terdiri dari komputer dan software Computer Aided Design CAD.
b. Peralatan pembuatan alat cetak merupakan peralatan perbengkelan yang diperlukan selama
proses pembuatan cetakan. c.
Peralatan yang digunakan dalam pengujian alat cetak adalah termokopel, recorder, rheometer kompor gas, dan oven.
Bahan-bahan yang diperlukan untuk penelitian ini mencakup bahan yang digunakan dalam pembuatan cetakan dan bahan yang digunakan dalam pengujian alat cetak yang dihasilkan, yaitu:
a. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat cetak terdiri dari plat stainless steel dan plat
aluminium. b.
Bahan yang diperlukan dalam pengujian alat cetak adalah tapioka dan air.
3.3 PROSEDUR PERANCANGAN ALAT CETAK TAPIOCA BASED PUFFED
SNACK PANGGANG
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pendekatan rancangan secara umum, yaitu berdasarkan pendekatan rancangan fungsional dan pendekatan rancangan struktural.
Desain alat cetak yang akan digunakan dalam penelitian ini dibuat dengan bantuan software CAD Computer Aided Design agar lebih memudahkan dalam melakukan perubahan desain jika
diperlukan. Setelah desain tersebut selesai dibuat, tahap selanjutnya adalah pembuatan alat cetak di bengkel bubut. Sesuai dengan judul penelitian ini, bahan dasar yang digunakan adalah stainless steel
dan aluminium. Dalam perhitungan desain alat cetak difokuskan pada penentuan dimensi lubang cetakan dan jumlah lubang cetakan dalam satu cetakan. Adapun tahapan dalam menentukan desain
alat cetak disajikan dalam Gambar 2.
9
Gambar 2. Tahapan dalam merancang alat cetak
1. Identifikasi Masalah Identifikasi masalah merupakan langkah awal dalam perancangan alat. Pada tahap ini
dilakukan identifikasi masalah-masalah yang muncul pada penggunaan alat cetak puffed snack yang biasa digunakan. Masalah-masalah yang biasanya muncul pada pembuatan puffed produk
adalah produk akhir yang dihasilkan tidak beraturan dibagian tepinya misalnya: simping dan bergelombang misalnya: kerupuk beras dan opak, sehingga ukuran puffed produk yang
dihasilkan tidak seragam. Bentuk yang tidak seragam dan bergelombang tersebut menyulitkan produsen dalam proses pengemasan karena akan menghasilkan volume pengemasan yang lebih
besar dari seharusnya jika produk dalam keadaan flat. Dari kekurangan dalam menghasilkan produk akhir tersebut, maka diperlukan modifikasi dari
alat cetak yang sudah ada sehingga mampu menghasilkan puffed produk yang memiliki bentuk akhir teratur, tidak bergelombang, dan flat.
2. Analisis Masalah Setelah diketahui permasalahan pada alat cetak yang sudah ada, maka dilakukan analisis
permasalahan. Dalam tahapan ini dilakukan analisis untuk mendapatkan solusi permasalahan yang sesuai dengan kebutuhan yang diharapkan. Solusi inilah yang selanjutnya akan diterapkan dalam
pembuatan konsep desain alat cetak puffed snack.
10
Salah satu ciri puffed produk adalah ketika pada suhu tertentu bahan mengalami gelatinisasi dan terus diberi panas, maka bahan akan mengembang dan mengeluarkan uap air. Pengembangan
akan terjadi ke segala arah jika bahan tidak dibatasi ruang pengembangannya. Pengembangan yang tidak beraturan tadi menyebabkan produk akhir juga memiliki bentuk tidak beraturan atau
bergelombang. Pada pembuatan simping misalnya, produk akhir yang dihasilkan memiliki bentuk bulat tidak
beraturan dibagian tepinya disebabkan karena pada saat proses pembuatannya, ketika proses puffing terjadi bahan hanya mendapat pengekangan dari dua arah atas dan bawah sehingga
pengembangan yang tidak beraturan akan terjadi ke arah samping. Penggembangan dua arah terjadi karena pada proses pembuatan simping, produsen menggunakan alat cetak yang terbuat dari
dua plat logam yang dihubungkan dengan engsel. Bentuk akhir yang bergelombang pada pembuatan kerupuk beras dan opak terjadi karena
ketika proses puffing terjadi bahan bebas mengembang ke segala arah. Hal itu disebabkan karena pada saat proses pembuatan produk tidak menggunakan alat cetak.
Ukuran dari puffed produk yang tidak seragam disebabkan karena alat cetak yang digunakan tidak memiliki ruang cetakan yang seharusnya diisi oleh bahan ketika proses puffing berlangsung.
Solusi yang diberikan agar puffed produk memiliki bentuk dan ukuran yang sama serta tidak bergelombang adalah dengan mendesain alat cetak yang mampu mengekang pengembangan bahan
dari semua arah atas, bawah, dan samping. 3. Konsep Desain
Setelah dilakukan analisis permasalahan yang ada dan pengumpulan ide-ide pemecahan masalah yang mempertimbangkan beberapa aspek yang terkait, dilakukan perumusan untuk
menghasilkan beberapa konsep desain fungsional maupun struktural yang dilengkapi dengan gambar sketsa dan analisis teknik.
Modifikasi dalam desain struktural yang dilakukan adalah alat cetak dibuat dari dua plat logam anti karat dimana puffed produk yang dihasilkan didesain agar konsumen mampu
menghabiskan produk tersebut maksimal dalam dua kali suapan, sehingga puffed produk didesain memiliki diameter 40 mm dan tebal 3 mm. Agar dalam sekali produksi tidak hanya menghasilkan
satu buah puffed produk, maka cetakan didesain dengan diameter 160 mm yang memiliki ruang cetakan dengan diameter ruang cetakan 40 mm dan dalam ruang cetakan 3 mm, sehingga dalam
satu cetakan terdapat 7 ruang cetakan. Modifikasi selanjutnya adalah memberi tutup cetakan dengan diameter 160 mm yang memiliki lubang pengeluaran uap air dengan diameter 2 mm agar
pada saat proses puffing ekspansi volume puffed produk dapat dikekang sehingga pengembangannya akan mengikuti bentuk lubang cetakan yang ada. Dengan demikian, hasil akhir
dari puffed produk akan lebih beraturan bentuknya sehingga lebih memudahkan dalam proses pengemasan.
Puffed produk yang diinginkan tidak memiliki ukuran yang terlalu besar dan tebal dengan bentuk akhir bulat teratur dan flat. Sehingga bentuk dari lubang cetakan dibuat bulat dengan
diameter dan kedalaman tertentu. 4. Pembuatan Gambar Kerja
Analisis teknik yang dilakukan dalam penelitian ini mengacu pada perhitungan dimensi lubang cetakan yang akan dibuat sehingga menghasilkan produk akhir puffed snack yang bulat
teratur dan flat. Hasil analisis digunakan sebagai acuan pembuatan gambar kerja. Perhitungan yang dilakukan untuk mendapatkan dimensi ruang cetakan dapat dilihat selengkapnya pada Bab IV
tentang Analisis Rancangan Alat Cetak Tapioca Based Snack Panggang pada halaman 16.
11
Untuk bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan alat cetak adalah aluminium dan stainless steel. Bahan tersebut dipilih karena termasuk logam anti karat yang biasa digunakan
untuk membuat peralatan rumah tangga maupun industri yang berkaitan dengan pengolahan pangan. Logam anti karat digunakan agar pada saat proses pengolahan pangan tidak terjadi reaksi
antara bahan dasar yang digunakan untuk mengolah dengan bahan pangan yang diolah, sehingga produk yang dihasilkan aman untuk dikonsumsi.
5. Pembuatan Alat Cetak Puffed Setelah desain alat cetak selesai, kemudian dilakukan pembuatan alat cetak sesuai dengan
hasil dari analisis desain rancangan alat cetak dalam pembuatan puffed snack. Pembuatan alat cetak ini dilakukan di Bengkel Bubut “Sahabat Teknik” Jakarta Utara.
6. Uji Fungsional Uji fungsional dilakukan untuk mengetahui apakah alat cetak yang dibuat sesuai dengan desain
yang ada dapat menghasilkan flat puffed snack. Uji fungsional yang dilakukan meliputi: a.
Suhu puffing Pengukuran suhu menggunakan bantuan termokopel dan recorder. Termokopel
dipasang pada tujuh titik di tiap lubang pengeluaran uap pada tutup alat cetak. Suhu yang dicatat adalah suhu saat adonan dasar mengalami proses puffing.
b. Kadar air adonan dasar dan puffed produk
Dalam pengukuran kadar air adonan dasar dan puffed produk menggunakan metode oven. Pengukuran diawali dengan pemberian label pada cawan agar sample tidak tertukar satu
dengan yang lain. Setelah itu cawan ditimbang menggunakan timbangan analitik seberat A gram. Masukkan adonan yang akan diukur kadar airnya kedalam cawan yang sudah diberi label
dan ditimbang sebagai berat B gram. Setelah itu, cawan yang sudah terisi dimasukkan ke dalam oven bersuhu 103
o
C selama 48 jam atau sampai berat bahan konstan. Kemudian bahan dikeluarkan dan cawan beserta isinya ditimbang sebagai berat C gram. Kadar air bahan
dinyatakan dengan berat basah bb dalam satuan persen . Perubahan kadar air dapat dihitung dengan persamaan:
bb = x 100
c. Kehilangan air selama proses puffing
Untuk pengukuran kehilangan air selama proses puffing, nilai kadar air adonan dasar dimisalkan sebagai kadar air awal dan selanjutnya nilai kadar air puffed produk dimisalkan
sebagai kadar air akhir.
Gambar 3. Penurunan berat air setelah proses puffing
12
Keterangan: KA awal
= kadar air awal a
= berat air awal gram KA akhir = kadar air akhir
a
1
= berat air akhir gram c
= berat total awal gram b
= berat padatan gram c
1
= berat total akhir gram Sehingga, rumus KA basis basah:
KA bb = d.
Kekerasan puffed produk yang dihasilkan Tingkat kekerasan puffed produk yang dihasilkan diukur menggunakan alat rheometer.
Pengukuran dilakukan untuk tiap kadar air dengan 3 titik penekanan yang berbeda sebanyak 6 sampel puffed produk. Rheometer di set dengan mode 20, beban maksimal 10 kg, dengan
kedalaman penekanan 2 mm, dan kecepatan penurunan beban 60 mmmenit. Uji kekerasan diukur berdasarkan kemampuan puffed produk menahan jarum penusuk rheometer berdiameter
2.5 mm. e.
Uji organoleptik tingkat kerenyahan puffed produk yang dihasilkan Uji organoleptik dilakukan untuk mengetahui sejauh mana panelis 5 orang mahasiswa
menyukai kerenyahan puffed produk yang dihasilkan dari berbagai perlakuan bahan dasar dan cara pemanggangan. Uji yang dilakukan adalah uji hedonik dengan skala penilaian 1 sampai 5.
Skor 5 untuk sangat renyah, skor 4 untuk penilaian renyah, skor 3 untuk agak renyah, skor 2 untuk tidak renyah, dan skor 1 untuk penilaian sangat tidak renyah.
Gambar 4. Diagram alir pengujian alat cetak
13
3.4 PROSEDUR PENGAMBILAN DATA SUHU ALAT CETAK PADA SAAT
Kategori