Analisis Pengaruh Variasi Sudut Kemiringan Pisau terhadap Gaya Potong pada Varietas Pisang Kepok (Musa paradisiaca L.)

Abstract

Pisang kepok merupakan salah satu varietas pisang yang banyak dibudidayakan di Indonesia dan termasuk ke dalam kelompok pisang olah (plantain). Pisang ini memiliki bentuk buah yang pendek, agak gepeng, dan bersegi dengan kulit yang tebal serta daging buah berwarna putih kekuningan. Proses pemotongan menjadi tahap penting dalam menentukan mutu irisan, dan besarnya gaya potong yang dibutuhkan dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya sudut kemiringan pisau, diameter bahan, dan luas permukaan bahan, karena ketiganya menentukan pola dan luas bidang kontak antara mata pisau dan bahan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi sudut kemiringan pisau terhadap gaya potong yang dibutuhkan pada pemotongan pisang kepok, serta menentukan sudut kemiringan pisau yang menghasilkan gaya potong paling kecil. Pengukuran gaya potong dilakukan menggunakan alat yang digerakkan oleh motor DC gearbox dengan kecepatan pemotongan 0,073 m/s (PWM 60%), dilengkapi dua sensor load cell (vertikal dan horizontal) yang terhubung melalui modul HX711 dan Arduino Nano. Penelitian menggunakan lima variasi sudut kemiringan pisau, yaitu 15°, 30°, 45°, 60°, dan 75°, dengan 10 kali pengulangan pada setiap perlakuan. Gaya resultan dan sudut resultan dihitung menggunakan prinsip vektor ortogonal, kemudian data dianalisis menggunakan uji ANOVA satu arah yang dilanjutkan dengan uji lanjut Tukey HSD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gaya potong meningkat secara konsisten seiring bertambahnya sudut kemiringan pisau. Rata-rata gaya resultan meningkat dari 2,324 N pada sudut 15° menjadi 5,679 N pada sudut 75°, sedangkan rata-rata sudut resultan meningkat dari 54,58° menjadi 58,07°. Hasil analisis regresi menunjukkan hubungan linear yang kuat antara sudut kemiringan pisau dengan gaya resultan (R² = 0,9719) maupun sudut resultan (R² = 0,9248). Data telah memenuhi asumsi normalitas dan homogenitas, sehingga uji ANOVA satu arah dapat dilakukan dan menunjukkan bahwa sudut kemiringan pisau berpengaruh signifikan terhadap gaya resultan (F = 185,147; p < 0,001) maupun sudut resultan (F = 5,993; p = 0,001), yang diperkuat oleh hasil uji lanjut Tukey HSD yang menunjukkan perbedaan signifikan pada sebagian besar pasangan sudut. Berdasarkan nilai rata-rata gaya potong yang paling rendah, sudut kemiringan pisau 15° ditetapkan sebagai perlakuan terbaik karena mekanisme pemotongannya menyerupai proses pengirisan (slicing) yang membutuhkan gaya lebih kecil dibandingkan sudut yang lebih besar, sehingga proses pemotongan pisang kepok menjadi lebih efisien