## PENGUJIAN KARAKTERISTIK FISIK JAGUNG BISI 2 UNTUK MENDESAIN MESIN PEMIPIL JAGUNG PORTABEL
Moh Fikri Pomalingo 1) , Agus Susanto Ginting 2) , Sjahril Botutihe 3) 1,2,3 Program Studi Mesin dan Peralatan Pertanian, Politeknik Gorontalo Email: fikri.pomalingo@poligon.ac.id 1)

## ABSTRAK
Jagung merupakan salah satu potensi lokal utama di Gorontalo. Komoditi ini dibudidayakan di lahan datar dan lahan miring. Desa Botuwombato merupakan salah satu desa yang penghasil jagung terbesar di Gorontalo. salah satu varietas jagung yang banyak dibudidayakan di Gorontalo adalah Jagung Bisi 2. Salah satu permasalahan yang dihadapi yaitu belum adanya data karakteristik fisik buah jagung. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik fisik buah dan biji jagung Bisi 2 sehingga dapat merancang alat dan mesin pertanian yang baik dan tepat dalam pengoperasiannya. Alat yang direncakan adalah Tugal Jagung 3 in 1, yang dapat melakukan proses pelubangan  tanah,  pemasukan  benih  dan  penimbunan  dalam  satu  kegiatan.  Mesin  yang  akan  dirancang  adalah mesin pemipil jagung portable, yang digerakkan oleh motor roda dua. Pemipil jagung terdiri dari dua poros pipil, yang dimensinya ditentukan berdasarkan diameter tongkol jagung. Pengukuran massa jagung dilakukan dengan menggunakan timbagan analitik. Massa  yang diukur berupa berat buah, biji, dan tongkol. Pengukuran dimensi menggunakan jangka sorong. Buah Jagung (biji dan tongkol) dan tongkol jagung diukur pada bagian ujung, tengah dan pangkal. Biji jagung diukur berdasarkan panjang, lebar dan tebal.   Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata massa  jagung  mencapai  108.6  g.    Berat  rerata  biji jagung  yang  berada  pada  ujung,  tengah  dan  pangkal  secara berurutan  mencapai 19.4 g, 22.2 g, dan 24.2 g. Hasil penelitian juga  membuktikan bahwa dimensi biji jagung terbesar berada pada pangkal buah, sedangkan diameter tongkol terkecil berada pada ujung tongkol dengan nilai 19.4 mm.

## Kata Kunci: jagung, bisi 2, karakteristik fisik, Gorontalo, jangka sorong

## ABSTRACT
Corn is one of main potentials plant in Gorontalo. This commodity is cultivated on flat land and sloping land. Botuwombato is one of the biggest corn-producing villages in Gorontalo. One of the corn varieties that are widely cultivated in Gorontalo is Bisi 2. One of the problems faced is the lack of data on the Physical Properties of corn. This study aims to analyze the physical properties of Bisi 2 corn and seeds for design tools and machines of agriculture that are good and appropriate in their operation. The equipment is 3 in 1, which can carry out the process  of  land  punching,  seed  entry  and  stockpiling  in  one  activity.  The  machine  is  a  portable  corn  sheller machine,  which  is  driven  by  motocycle.  Corn  sheller  consists  of  two  sheller  shafts,  whose  dimensions  are determined based on the diameter of the corn cobs. Corn mass measurements were carried out using an analytical baggage. The measured mass is the weight of fruit, seeds, and cob. Dimension measurement uses calipers. Corn fruit (seeds and cobs) and corn cobs are measured at the end, center and base. Corn seeds are measured based on  length,  width  and  thickness.  Corn  mass  measurements  were  carried  out  using  analytical  weigher  and dimensional measurements using caliper. The results showed mass of corn reached 108.6 g. The average weight of corn seeds at the center, middle and base respectively reached 19.4 g, 22.2 g, and 24.2 g. The results also proved that the dimensions of the largest corn seeds were at the base of the corn, while the diameter of the small cob was at the tip of the ear with a value of 19.4 mm.
Keywords: corn, bisi 2, physical properties, Gorontalo, caliper

## 1. PENDAHULUAN
Gorontalo  merupakan  salah  satu  daerah penghasil  jagung  terbesar  di  Indonesia.  Daerah  ini bahkan memiliki semboyan daerah jagung. Berdasarkan  laporan  dari  dinas  Pertanian,  Tanaman Pangan  dan  Hortikutura  tahun  2015,  luas  panen tanaman  jagung  mencapai  129.131  ha,  dengan produksi  mencapai  643.512  ton.  Penanaman  jagung
di  Gorontalo  dilakukan  pada  lahan  datar  dan  lahan miring.
Salah  satu  permasalahan  di  Gorontalo  yaitu belum  adanya  data  karakteristik  fisik  dari  setiap varietas  jagung  yang  dibudidayakan  di  Gorontalo. Pada umumnya data-data jagung hanya berkisar pada produktivitas, luas tanam, dan umur jagung, bahkan pada  kemasan  dari  benih  jagung  yang  dijual dipasaran,  tidak  mencantumkan  data  karakteristik fisik secara spesifik.
Data  karakterisitik  fisik  bahan  pertanian khususnya  jagung  sangat  bermanfaat  bagi  peneliti. Beberapa  manfaat  dari  data  tersebut  yaitu  1)  untuk perancangan alat dan mesin pertanian (Sinaga, 2016),
2) untuk menganalisis, mengevaluasi dan mempertahankan  kualitas  produk  (Mohsenin,  1986) dan untuk digunakan dalam memprediksi produktivitas panen suatu bahan pertanian.
Berdasarkan  hasil  penelusuran  jurnal  yang dilakukan oleh penulis, penelitian yang berhubungan dengan  karakterisitik  fisik  bahan  pertanian  telah banyak dilakukan, diantaranya; karaktiristik fisik biji macadamia  (Braga et  al .,  1999),  walnut  atau  biji kenari  (Koyuncu et  al .,  2004),  biji  pinus  (Ozguven dan  Vursavus,  2005;  Carcel et  al .,  2012),  kacang pistachio (kashaninejad et al., 2006), biji jarak pagar (Karaj  dan  Muller,  2010)  hazelnut  atau  kemiri  dari Italia  (Delprete  dan  Sesana,  2014)  dan  Biji  Jagung (Yu et al., 2015).
Hasil  penelitian  Ekowati  dan  Nasir  (2011) terhadap jagung Bisi 2 yang ditanam pada lahan pasir menyebutkan  bahwa  panjang  tongkol  jagung mencapai  14.18  cm  dan  diameter  tongkol  sebesar 3.09 cm. Perkembangan biji jagung dipengaruhi oleh beberapa  faktor,  salah  satunya  yaitu  pemberian Pyraclostrobin.  Pyraclostrobin  yaitu  fungisida  dari kelompok strobilurin yang dapat melindungi tanaman dari  jamur  (Asputri et  al., 2013).  Penelitian  ini bertujuan  untuk  meneliti  karakterisitik  buah  jagung sebagai  upaya  untuk  perancangan  mesin  pemipil jagung portable. Jagung yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah varietas bisi 2.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu jangka sorong dengan ketelitian 0.05 mm, alat tulis,  kamera,  timbangan  maksimal  pengukuran 200gr, mistar, dan terpal.
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah Jagung bisi 2 dan kertas.
2.2. Metode Penelitian Jagung Bisi 2 diambil dari desa Botuwombato,  kecamatan  Kwandang,  kabupaten Gorontalo  Utara.  Pengambilan  sampel  varietas  Bisi 2,  karena  varietas  ini  banyak  dibudidayakan  di Gorontalo.  Pemilihan  desa  Botuwombato,  karena desa ini merupakan salah satu desa penghasil jagung terbesar  di  Gorontalo  dengan  rerata  hasil  panen sekitar 7-9 ton/ha.
Pengukuran karakteristik fisik hasil pertanian didahului  dengan  penentuan  jumlah  sampel.  Dalam penelitian biji cemara Ozguven dan Vursavus (2005) menggunakan 100 biji yang diambil secara acak dan pengukurannya  menggunakan  jangka  sorong.  Pada pengukuran  biji  kenari  Koyuncu  et  al  (2004) menggunakan  60  biji  yang  diambil  secara  acak. Untuk  pengukuran  biji  cemara  digunakan  50  biji
yang  diambil  secara  acak  (Carcel et  al. ,  2012) sedangkan  pengukuran  biji  kacang  pistachio Kashaninejad et  al. (2006)  menggunakan  100  biji yang diambil secara acak.
Dalam  penelitian  ini,  penulis  mengambil  30 sampel buah jagung bisi 2 secara acak. Seluruh buah jagung selanjutnya ditimbang dalam keadaan belum dipipil, terpipil dan perbutir jagung. Jagung perbutir diambil dari bagian ujung, tengah dan pangkal jagung (Yu et  al. 2015).  Sampel  jagung  juga  akan  diukur dimensinya  dengan  menggunakan  jangka  sorong. Berdasarkan  hasil  penelitian  Sinaga et  al. (2016) pada  buah  kemiri,  tiga  dimensi  utama  yang  perlu diambil  dalam  pengukuran  bahan  pertanian  yaitu panjang,  lebar  dan  tebal.  Pada  biji  jagung  panjang diartikan jarak dari ujung buah ke pangkal biji yang berbentuk lancip, lebar berarti jarak antara sisi kiri ke sisi  kanan  biji  jagung,  dan  tebal  berarti  ketebalan jagung.
Hasil  pengukuran  karakteristik  fisik  buah jagung,  selanjutnya  diolah  dengan  menggunakan analisis statistik Deskriptif. Statistik deskriptif ialah statistika yang
mendiskripsikan atau
menggambarkan  tentang  data  yang  disajikan  dalam bentuk tabel, diagram, pengukuran tendensi sentra(rata-rata  hitung,  rata-rata  ukur,  dan  rata-rata harmonik), pengukuran penempatan (median, kuartil, desil,  dan  persentil),  pengukuran  penyimpanan (range,  rentangan  kuartil,  rentangan  semi  antar kuartil,  simpangan  rata-rata,  simpangan  baku, varians,  koefisien  varian,  dan  angka  baku),  angka indeks serta mencari kuatnya hubungan dua variabel, melakukan peramalan (prediksi) dengan menggunakan  analisis  regresi  linier,  membuat perbandingan (komparatif). Hasil analisis
selanjutnya  dilaporkan  dalam  bentuk  jurnal  dan laporan  akhir  pada  skema  Penelitian  Dosen  Pemula (PDP) dari Kementrian Riset dan Teknologi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Buah Jagung
Jagung  Bisi  2  merupakan  salah  satu  varietas yang  banyak  dibudidayakan  oleh  petani.  Langkah pertama  yang  dilakukan  sebelum  melakukan pengukuran adalah memberi tanda pada sampel yang akan diukur seperti yang ditampikan pada Gambar 1. Varietas  ini  dianggap  tahan  hama,  penyakit  dan cocok dengan kondisi tanah di Gorontalo khususnya di desa Botuwombato. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata berat buah jagung kupas sekitar 134.6 g dengan  kadar  air  19%  bb.  Dari  nilai  tersebut, dilakukan  pemipilan  jagung  pada  setiap  sampel. Hasil  pengukuran  rerata  berat  jagung  terpipil mencapai  108.6  g.    Hasil  Pengukuran  massa  biji jagung terpipil ditampilkan pada Gambar 2.

## Gambar 1. Sampel buah jagung
Selain  pengambilan  data  yang  berkaitan dengan  berat  buah,  peneliti  juga  mengambil  data yang  berkaitan  dengan  kondisi  biji  jagung  yang menempel  pada  tongkol.  Data  hasil  perhitungan jumlah  baris  dan  row  ditampilkan  pada  Tabel  1. Jumlah  baris  berarti  susunan  biji  jagung  yang posisinya melingkari tongkol jagung, sedangkan row adalah  jumlah  jagung  yang  posisinya  berada  pada pangkal hingga ujung buah jagung.

## Gambar 2. Pengukuran massa Jagung Terpipil
Tabel  1  menampilkan  bahwa  jumlah  biji terbanyak  dalam  satu  baris  yaitu  16  biji  yang ditunjukkan  pada  sampel  10.  Jumlah  baris  terkecil diperlihatkan  pada  sampel  26  dengan  8  biji.  Dalam penentuan  jumlah  biji  pada  row,  sampel  yang memiliki  biji  terbanyak  yaitu  sampel  21  dengan jumlah biji dalam satu row sebanyak 45 biji. Jumlah ini  membuktikan bahwa  semakin banyak biji dalam satu  row,  maka  semakin  panjang  tongkol  jagung. Dari  pengamatan  yang  dilakukan  juga,  jumlah  biji minimum  dari  saru  row  buah  jagung  mencapai  28 (Sampel 25).
Hasil  pengamatan  juga  menjelaskan,  bahwa semakin  besar  diameter  tongkol  jagung,  maka semakin  besar  jumlah  biji  jagung  dalam  satu  baris. Jumlah biji jagung pada umumnya mengikuti ukuran tongkol,  sehingga  sering  ditemukan  jagung  yang pendek  namun  jumlah  bijinya  banyak.  Sebaliknya sering  ditemukan  jagung  dengan  diameter  kecil namun jumlah bijinya banyak. Kedua sampel jagung tersebut tergantung pada bentuk buah, karena sering ditemukan  buah  yang  panjang  diameternya  kecil, sedangkan buah yang pendek diameternya besar.
Tabel 1. Hasil Perhitungan Baris dan Row Jagung
Sampel Posisi Baris Row 1 14 37
2 12 38 3 12 37 4 10 40 5 12 35 6 10 33 7 10 40 8 10 39 9 12 41 10 16 29 11 12 32 12 10 34 13 12 33 14 12 33 15 10 36 16 10 37 17 12 27 18 10 34 19 12 35 20 12 35 21 10 45 22 12 33 23 10 30 24 12 32 25 10 28 26 8 44 27 12 35 28 10 31 29 12 32 30 14 36 Rerata 11 35

## 3.2. Biji Jagung
Pengamatan  biji  jagung  secara  langsung menggambarkan bahwa setiap posisi biji jagung pada buah  jagung  memiliki  bentuk  berbeda-beda.  Dalam penentuan  bentuk  buah  kebulatan  didasarkan  pada sifat  isoperimetric  suatu  bola.  Isoperimetrik  adalah perbandingan  antara  volume  bahan  padat  dengan volume lingkaran bola yang memiliki diameter yang sama  dengan  bahan  (Mohsenin,  1986).  Kebulatan juga sering ditentukan dengan perbandingan diameter rata-rata geometri (Carcel et al., 2012).
Biji  jagung  varietas  bisi  2  memiliki  ukuran yang  lebih  besar  dari  yang  lainnya.  Pengambilan sampel dilakukan dengan cara mencungkil biji pada buah  bagian  ujung,  tengah  dan  pangkal.  Pada umumnya  masyarakat  Gorontalo  memiliki  sebutan khusus  untuk  biji  jagung.  Biji  jagung  mutiara  yaitu biji  yang  berbentuk  seperti  mutiara  dengan  tingkat
kebulatan yang hampir sempurna. Pada buah jagung, biji  ini  berada  pada  bagian  ujung.  Gigi  kuda merupakan  bentuk  biji  yang  menyerupai  gigi  kuda. Jenis  ini  biasanya  berada  pada  bagian  tengah  dan pangkal buah.
Tabel 2 menjelaskan bahwa rerata massa biji terbesar  berada  pada  bagian  pangkal  buah  dengan nilai  sebesar  0.32  g.  Biji  dengan  massa  terkecil berada  pada  ujung  buah  dengan  nilai  0.27  g. Penimbangan  biji  jagung  seperti  yang  ditampilkan pada  Gambar  3.    Data  ini  sangat  dibutuhkan  untuk memprediksi kapasitas panen dari jagung bisi 2. Dari tabel 2 juga dapat dikatakan bahwa semakin ke ujung buah maka massa biji jagung semakin kecil.

## Gambar 3. Penimbangan Biji Jagung
Tabel 2. Rerata Massa Biji Jagung Berdasarkan Posisi Pada Buah
Bagian Berat Biji (g) Ujung 0.27 Tengah 0.30 Pangkal 0.32
Hasil pengukuran dimensi jagung (Gambar 4) sangat  variatif.  Tabel  3  menjelaskan  bahwa  rerata dimensi jagung terbesar berada pada bagian pangkal dengan  dimensi  panjang  9  mm,  lebar  9,2  mm  dan tebal 4.4 mm. Nilai ini sejalan dengan massa jagung yang  dijelaskan  pada  tabel  2.  Semikin  berat  biji jagung maka dimensinya semikin besar pula.
Tabel 3. Rerata Dimensi Biji Jagung Bagian Dimensi (mm) Panjang Lebar Tebal Ujung 8.8 8.1 4.2 Tengah 9.6 8.9 4 Pangkal 9 9.2 4.4
Pada  Tabel  3  juga  dapat  dilihat  adanya perbedaan  dimensi  pada  biji  bagian  tengah  buah. Rerata ukuran panjangnya lebih besar dari biji yang berada pada bagian pangkal. Hal ini dikarenakan biji bagian tengah buah lebih tipis sehingga memungkinkan  perkembangan  biji  menjadi  lebih panjang dan lebar.

## 3.3. Tongkol
Diameter  tongkol  sangat  bagus  untuk dijadikan  dasar  dalam  perancangan  ruang  pemipil pada  mesin  pemipil  jagung.  Berdasarkan  hasil pengukuran diameter tongkol jagung yang ditampilkan  pada  Tabel  4,  terlihat  bahwa  rerata diameter  tongkol  jagung  tertinggi  terdapat  pada bagian pangkal dengan ukuran 24.2 mm (gambar 5). Diameter  jagung  ini  sangat  sesuai  dengan  bentuk buah  jagung  yang  semakin  kebagian  ujung  buah diamternya semakin kecil. Pada pengukuran tongkol juga diperoleh berat tongkol jagung mencapai 23.1 g dengan kadar air 19% bb.
Tabel 4. Diameter Tongkol Bagian Dimensi (mm) Berat (kg) Ujung 19.4 23.1 Tengah 22.2 Pangkal 24.2

## Gambar 5. Pengukuran dimensi Tongkol
Dalam  perancangan  ruang  pemipil,  jarak antara  poros  pemipil  dan  dinding  ruang  pemipil ditentukan pada diameter terkecil dari bagian tongkol jagung. Tabel 4 menunjukkan bahwa  ujung tongkol merupakan diameter terkecil  dengan nilai 19.4 mm. Nilai  inilah  yang  dijadikan  sebagai  ruang  kosong untuk  penempatan  buah  jagung  agar  bisa  terpipil dengan  baik.  Ruang  pemipil  jagung  akan  dirancang menggunakan  material  besi  dan  karet.  Penggunaan karet  bertujuan  untuk  mengurangi  biji  jagung  yang rusak pada saat pemipilan. Ruang pemipil terdisi dari poros  pemipil  dan  penutup  yang  statis.  Jarak keduanya akan dirancang minimal 19.4 mm. Desain ruang  pemipilan  dan  desain  mesin  jagung  portabel ditampilkan pada Gambar 6 dan 7.
Gambar 6. Desain Ruang pemipil
Gambar 7. Desain Pemipil Jagung Portable

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Massa  biji  jagung  terbesar  berada  pada  bagian pangkal  buah,  sehingga  semakin  kearah  ujung buah, massa biji jagung akan lebih kecil.
2. Dimensi buah jagung terbesar berada pada bagian pangkal buah jagung.
3. Diameter  tongkol  jagung  terkecil  berada  pada bagian  ujung  buah,  sehingga  untuk  jarak  poros pemipil dan dinding pemipil disesuaikan dengan diameter ujung tongkol sebesar 19.4 mm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  peneliti  sampaikan kepada  Kementrian  Riset  dan  Teknologi  Republik Indonesia  yang  telah  memberikan  dana  penelitian melalui skema Penelitian Dosen Pemula (PDP) 2018. Ini  merupakan  jurnal  kedua  yang  diterbitkan  oleh penulis melalui PDP. Semoga dapat bermanfaat bagi bangsa Indonesia khususnya peneliti dan dosen yang akan meneliti tentang jagung Bisi 2.

## DAFTAR PUSTAKA
Asputri,  N.U.,  Aini,  L.Q.,  &  Abadi,  A.L.  (2013). Pengaruh  Aplikasi Pyraclostrobin Terhadap Serangan Penyeban Penyakit Bulai Pada Lima Varietas Jagung (Zea mays). Jurnal HPT, 1(3), 77-84 Braga, G.C., Couto, S.M., Hara, T., & Neto, J.T.P.A. (1999).  Mechanical  behaviour  of  macadamia nut  under  compression  loading. Journal  of Agricultural Engineering , 72: 239-245.
Carcel,  L.M.,  Bon,  J.,  Acuna,  L.,  Nevares,  I., Alamo,  M.,  &  Crespo,  R.  (2012).  Moisture dependence on mechanical properties of pine nuts  from pinus pinea  L.  Journal  of  Food
Engineering , 110: 294-297.
Delprete,  C.,  &  Sesana,  R.  (2014).  Mechanical characterization  of  kernel  and  shell  of hazelnut:  Proposal  of  an  experimental procedure. Journal of Food Engineering , 124: 28-34.
Ekowati,  D.,  &  Nasir,  M.  (2011).  Pertumbuhan
Tanaman Jagung ( Zea mays L .) Varietas Bisi 2  Pada  Pasir Reject dan  Pasir  Asli  di  Pantai
Trisik  Kulonprogo.  Jurnal  Manusia  dan
Lingkungan, 18(3), 220-231.
Karaj,  S.,  &  Muller,  J.  (2010).  Determination  of physical, mechanical and chemical properties of  seeds  and  kernels  of Jatropha  curcas L. Industrial crops and products. 129-138. Kashaninejad,  M.,  Mortazavi,  A.,  Safekordi,  A.,  & Tabil, L.G. (2006). Some physical properties of  pistachio  ( Pistacia  vera L.)  nut  and  its kernel. Journal of Food Engineering , 72: 30-
38.
Koyuncu,  M.A,  Ekinci,  K.,  &  Savran,  E.  (2004). Cracking characteristic of  walnut. Journal of Biosystem Engineering . 87: 305-311.
Mohsenin,  N.N.  (1986).  Physical  properties  of plant and animal materials. Structure, physical characteristics and mechanical properties. 2nd Revised and Updated Ed. Gordon and Breach Science Publishers. New York.
Ozguven, F., & Vursavus, K. (2005). Some physical, mechanical  and  aerodynamic  properties  of pine  ( pinus  pinea )  nuts. Journal  of  Food Engineering . 68: 191-196. Sinaga,  R.,  Desrial,  &  Wulandani,  D.  (2016).
Karakterisitik  Fisik  dan  Mekanik  Kemiri (Aleurites moluccana Wild.). Jurnal
Keteknikan Pertanian, 4(1), 97-106.
Yu,  Y.,  Fu,  H.,  &  Yu,  J.  (2015).  DEM-Based Simulation  of  The  Corn  Threshing  Process. Advenced  Powder  Technology.  J.  apt. 2015.07.015.