Karakteristik teknik bahan pertanian adalah sifat fisik dari bahan pertanian yang dianalisis dengan tujuan memudahkan dalam mendesain proses dan alat dan mesin yang terkait dengan penanganan dan aplikasi bahan pertanian. Contoh bahan pertanian yaitubenih, pupuk, hasil pertanian, hingga limbah biologis hasil aktivitas pertanian. Sifat fisik yang dianalisis adalah ukuran sederhana (bentuk, panjang, luas permukaan, volume, massa, massa jenis), sifat listrik, sifat panas (mencakup konduktivitas, difusivitas, kemampuan pindah panas, dan sebagainya), karakteristik air (mencakup kadar air, higroskopisitas, kadar air kesetimbangan, dan sebagainya), sifat optik,tegangan mekanis, rheologi, sifat aerodinamika dan hidrodinamika, dan sebagainya. Karakteristik tak langsung seperti gesekan yang terjadi antara bahan pertanian dan bahan pertanian dengan media lain serta kerusakan mekanik dan fisik juga dianalisis.
Bentuk dan ukuran
Fungsi dari kebanyakan mesin pertanian sangat dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran bahan yang diproses. Contoh mesin tanam, ayakan (sifter), dan saringan membutuhkan pengetahuan mengenai dimensi ukuran bahan yang diproses agar dapat bekerja dengan baik. Pada proses tertentu, selain bentuk juga kerapatan bahan (bulk density).
Bentuk produk juga mempengaruhi koefisien pengepakan dalam suatu kontainer. Koefisien pengepakan secara teoritis nilainya mudah dihitung jika diasumsikan bahwa bentuk bahan adalah bulat sempurna. Namun kenyataan di lapangan, tidak ada bahan pertanian yang memiliki bentuk bulat sempurna. Selain itu, bentuk bahan pertanian juga dapat berubah akibat proses penanganan yang tidak benar sehingga menimbulkan kerusakan mekanis.
| Bentuk | Deskripsi |
|---|---|
| Bulat | Mendekati bola |
| Oblate | Pipih di ujung tangkai |
| Oblong | Diameter vertikal > diameter horizontal |
| Mengerucut (conic) | Mengecil ke arah ujung |
| Ovate | Berbentuk telur, agak lebar di ujung tangkai |
| Blique | Sumbu yang berhubungan dengan tangkai |
| Obovate | Kebalikan dari ovate |
| Eliptik | Mendekati bentuk elipsoid |
| Truncate | Memiliki dua akhir bertingkat atau rata |
| Berrusuk | Potongan melintang ke dalam, sisi-sisi lebih atau kurang siku |
| Regular | Bentuk potongan horisontal mendekati lingkaran |
| Irregular | Bentuk potongan melintang horisontal menyimpang dari lingkaran |
Luas permukaan
Luas permukaan bahan-bahan hasil pertanian bermanfaat untuk berbagai kebutuhan seperti menentukan kapasitas laju fotosintesis, menentukan hubungan tanaman, tanah, dan air (transpirasi, evapotranspirasi); menentukan efisiensi penggunaan pestisida, hingga pengujian kualitas produk hasil pertanian (misal kualitas daun tembakau). Metode yang digunakan adalah planimeter di mana bayangan benda diproyeksikan di atas kertas, lalu luas bayangan benda. Metode lain yang lebih maju adalah dengan menggunakan alat yang disebut dengan air-flow planimeter. Perkembangan teknologi sinar laser dan optik yang dihubungkan dengan komputer mempercepat proses ini dengan fasilitaspemrosesan gambar (image processing).
Berdasarkan teori bahan, ditemukan bahwa:
di mana,
adalah volume (m3)
adalah luas permukaan bahan yang berbentuk cembung (m2)
adalah volume (m3) adalah luas permukaan bahan yang berbentuk cembung (m2)
Volume dan massa jenis
Volume dan massa jenis berbagai produk pertanian berperan penting pada teknologi proses dan dalam evaluasi kualitas produk. Penggunaan sifat ini ada pada teknologi pengeringan, penyimpanan, penentuan tingkat kemasakan buah, dan lain-lain. Umumnya keduanya diukur secara bersamaan menggunakan metode displacement (perpindahan massa) setelah berat bahan diukur.
di mana, adalah volume bahan (m3),
adalah massa air yang dipindahkan (kg), dan
adalah massa jenis air (kg/m3)
adalah volume bahan (m3), adalah massa air yang dipindahkan (kg), dan adalah massa jenis air (kg/m3)
Beberapa jenis bahan pertanian dapat menyerap air selama pengukuran menggunakan metode ini, sehingga perlu diganti dengan fluida lain, misal toluena yang hampir tidak diserap oleh bahan pertanian.
Porositas
Porositas bahan dan gabungan sejumlah bahan curah berperan penting dalam pengeringan karena mempengaruhi pergerakan air dan udara di dalam bahan (bahan tunggal) atau di antara bahan (bahan curah). Porositas merupakan rasio antara volume rongga terhadap volume total produk.
*Sumber
No comments