PENENTUAN WAKTU DESINFESTASI HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PENENTUAN WAKTU DESINFESTASI

Penelitian ini dilakukan untuk menentukan waktu dilakukan perlakuan desinfestasi, sebelum atau setelah perajangan bawang daun. Desinfektan yang digunakan adalah larutan natrium hipoklorit 200 ppm dan diaplikasikan dengan perendaman bawang daun rajangan selama 5 menit. Perlakuan desinfestasi setelah perajangan memberikan pengaruh tidak baik pada bawang daun rajangan. Bawang daun rajangan yang direndam dalam larutan natrium hipoklorit 200 ppm se lama 5 menit mengalami dekolorisasi di sekitar bekas rajangan. Dekolorisasi ini disebabkan karena terjadinya pelarutan klorofil bawang daun rajangan pada larutan perendam dan kemudian merembes keluar. Hal tersebut ditunjukkan oleh ada nya cairan berwarna hijau pada dasar wadah penyimpan setelah bawang daun rajangan disimpan selama satu hari, sementara disekitar bekas rajangan terdapat daerah-daerah yang berubah warna menjadi putih atau tidak berwarna. Perlakuan desinfestasi menggunakan larutan dan lama wakt u perendaman yang sama yang dilakukan sebelum bawang daun dirajang tidak menunjukkan fenomena dekolorisasi. Pada perlakuan desinfestasi sebelum perajangan, perubahan warna yang terjadi lebih merata dan terjadinya juga tidak secepat pada perlakuan desinfestasi yang dilakukan sebelum perajangan, yaitu setelah 2 hari disimpan pada suhu ruang, setelah 6 hari disimpan pada suhu 10 o C, dan setelah 10 hari setelah disimpan pada suhu 5 o C. Perubahan warna yang terjadi pun tidak berupa hilangnya warna hijau sama sekali tetapi perubahan warna hijau menjadi lebih pucat secara lambat. Perlakuan desinfestasi dengan larutan klorin sebelum perajangan kurang berhasil membunuh mikroorganisme pada bawang daun rajangan. Hal ini ditunjukkan dengan hasil analisis mikrobiologis untuk mengukur jumlah total mikroba angka lempeng total yang menunjukkan nilai terlalu banyak untuk dihitung. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dikaji pada penelitian lain untuk mencari metode desinfestasi yang lebih baik dengan menggunakan bahan desinfestasi lain, misalnya menggunakan ozone yang memiliki potensi oksidasi 3000 kali asa m hipoklorida dan 1.5 kali gas klorin Suslow, 1998. Penggunaan ozone untuk desinfestasi memerlukan peralatan yang khusus tidak sesederhana peralatan untuk perendaman dengan larutan natrium hipoklorit. Desinfestasi sebelum bawang daun perajangan dipilih untuk penelitian utama . Pemilihan ini dilakukan agar tidak terjadi fenomena dekolorisasi bawang daun rajangan selama penyimpanan. Desinfestasi pada penelitian utama dilakukan dengan menggunakan larutan natrium hipoklorit 200 ppm dengan perendaman selama 5 menit. B. SOP PERAJANGAN Berdasarkan penelitian pendahuluan dibuat SOP prosedur operasi baku perajangan bawang daun sebagai berikut: 1. Bawang daun segar yang diperoleh dari PT Pacet Segar segera dibersihkan, disortasi, dan buang bagian yang rusak cleaning, sorting, and trimming dengan menggunakan pisau yang tajam dan air bersih dingin yang mengalir. 2. Operasi pembersihan, sortasi dan trimming dilakukan di dalam ruangan bersuhu rendah ruangan berpendingin udara yang diatur pada suhu 16 o C. Ruangan dijaga agar tetap aseptis. 3. Pisau yang digunakan untuk pemotongan dan perajangan harus tajam dan sering diasah untuk menjaga ketajamannya. Ketajaman pisau ditentukan dengan mengamati bawang daun di daerah bekas irisan. Bekas irisan yang kurang mulushalus menunjukkan bahwa pisau perlu diasah agar ketajamannya cukup. 4. Bawang daun yang telah bersih didesinfestasi dengan cara direndam di dalam larutan natrium hipoklorit 200 ppm bersuhu rendah 0 – 5 o C selama 5 menit. 5. Setelah proses desinfestasi, bawang daun ditiriskan mengunakan peniris sentrifugal. Tahap ini dimaksudkan untuk membuang sisa larutan desinfektan dari bawang daun. 6. Bawang daun yang telah ditiriskan dirajang dengan menggunakan pisau yang tajam dan sering diasah. Perajangan dilakukan di dalam ruangan aseptis dengan pengatur suhu udara yang diatur pada suhu 16 o C. 7. Hasil rajangan segera dikumpulkan dan disimpan di dalam lemari pendingin chiller bersuhu 0 – 5 o C agar respirasinya terhambat. 8. Setelah perajangan selesai, bawang daun rajangan ditiriskan kembali untuk membuang cairan sel yang keluar selama perajangan. 9. Bawang daun rajangan siap dimasukkan ke dalam jar gelas untuk penentuan laju respirasi, penentuan komposisi atmosfir terbaik, atau dikemas dalam kantung plastik untuk penyimpanan. 10. Semua peralatan yang digunakan mulai dari pencucian sampai pengemasan harus disterilisasi dengan menggunakan etanol. C. PENGUKURAN LAJU RESPIRASI Berdasarkan hasil pengukuran konsentrasi gas oksigen dan karbondioksida pada udara di dalam jar gelas selama penyimpanan, terjadi perubahan yang polanya relatif bervariasi. Data perubahan konsentrasi gas oksigen dan karbondioksida pada udara di dalam jar gelas dan laju respirasi bawang daun rajangan selama penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Pada penyimpanan secara tertutup pada suhu ruang, konsentrasi oksigen mengalami penurunan dari konsentrasi pada udara normal sekitar 21 persen menjadi sekitar 5 persen sementara konsentrasi karbondioksida mengalami peningkatan dari sekitar 0 persen menjadi sekitar 25 persen. Perubahan tersebut terjadi secara linier pada sekitar 12 jam pertama masa penyimpanan setelah itu konsentrasi udara di dalam jar gelas relatif tetap. Grafik perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas selama penyimpanan pada suhu ruang disajikan pada Gambar 4 . Gambar 4 menunjukkan bahwa pada awal penyimpanan pada suhu ruang konsentrasi oksigen menurun secara cepat dari sekitar 21 persen menja di sekitar 5 persen dalam waktu 8 jam sementara pada selang waktu yang sama konsentrasi karbondioksida meningkat dari 0 persen menjadi sekitar 24 persen. Dengan demikian perubahan konsentrasi oksigen adalah 2 persenjam sedang perubahan konsentrasi karbondioksida adalah 3 persenjam. Dengan volume bebas wadah 2900 ml, maka pada periode tersebut laju respirasi bawang daun rajangan adalah 232 ml O 2 kg.jam laju konsumsi oksigen atau 348 ml CO 2 kg.jam laju produksi karbondioksida. Perubahan konsentrasi CO 2 selama penyimpanan pada suhu kamar mengikuti persamaan logaritmiks sementara konsentrasi O 2 berubah secara eksponensial. Perubahan konsentrasi masing-masing mengikuti persamaan berikut: [CO 2 ] = 7.6123 ln x + 8.4865 ; R 2 = 0,6254 [O 2 ] = 21 e -0.1381x ; R 2 = 0.9449 dimana x adalah lama penyimpanan dalam jam Pe ruba ha n k onse nt ra si O2 da n CO2 da la m ja r suhu k a m a r y = 7,6123Lnx + 8,4865 R 2 = 0,6254 y = 21e -0,1361x R 2 = 0,9449 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 3,67 8,5 11,5 14,3 16,4 22,5 28,5 34,5 38,5 42,5 54,5 66,5 90,5 115 139 Wa k t u pe nyim pa na n ja m k e - K o n s e n tr a s i O 2 d a n C O 2 p e rs e n CO2 suhu rua ng O2 suhu rua ng Log. CO2 suhu rua ng Ex pon. O2 suhu rua ng Gambar 4. Grafik perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas pada penyimpanan bawang daun rajangan pada suhu ruang. Berdasarkan laju konsumsi oksigen dan produksi karbondioksida pada proses respirasi yang terjadi, maka pada awal penyimpanan pada suhu ruang nilai RQ-nya adalah sekitar 1.5. nilai RQ yang demikian kemungkinan disebabkan oleh substrat yang digunakan untuk respirasi adalah asam-asam organik yang terdapat pada bawang daun Phan et al., 1975 disamping gula atau pati. Hal dapat dimengerti karena pada daun bawang juga terdapat asam- asam organik yang memberikan rasa dan aroma daun bawang. Setelah jam ke 12 konsentrasi oksigen dan karbondioksida relatif stabil pada kisaran nilai yang relatif tetap 25 persen karbondioksida dan 5 persen oksigen. Dapat dikatakan pada penyimpanan secara tertutup pada suhu ruang telah terjadi kesetimbangan konsentrasi gas-gas dalam udara sejak jam ke -12 penyimpanan. Pada keadaan ini laju respirasi bawang daun rajangan sangat rendah atau mendekati nilai nol hampir tidak terjadi respirasi. Jika hal ini terjadi maka kemungkinannya bawang daun rajangan mengalami proses respirasi untuk mendapatkan energi bagi kehidupannya. Proses fermentasi akan mendegradasi pati atau gula dan menghasilkan senyawa etanol atau asam asetat yang pada konsentrasi tertentu bersifat racun bagi daun bawang. Laju respirasi bawang daun rajangan rata-rata selama masa penyimpanan pada suhu kamar adalah 64.93 ml CO 2 kg.jam dan 34.72 ml O 2 kg.jam. Nilai rata-rata tersebut diperoleh selama 66 jam masa penyimpanan. Penghitungan rata-rata laju respirasi hanya sampai jam ke -66 karena setelah itu laju respirasinya sangat rendah dan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas berfluktuasi naik-turun. Bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu ruang diamati selama 5 hari sampai warna bawang daun rajangan menjadi hijau pucat dan timbul bau seperti hasil fermentasi. Penyimpangan bau tersebut mungkin disebabkan oleh senyawa-senyawa yang terbentuk dari proses metabolisme bawang daun pada ruangan tertutup, seperti etanol dan asetaldehid Keteleer, 1993 Pada penyimpanan secara tertutup pada suhu ruang, sebenarnya bawang daun rajangan sudah mulai tampak mengalami penurunan mutu yang nyata setelah hari ketiga. Penurunan mutu tersebut terutama terlihat pada warna bawang daun rajangan yang diamati secara visual. Pada tahap ini belum dilakukan pengukuran warna secara kuantitatif menggunakan alat pengukur warna Colortech . Penyimpanan pada suhu le bih rendah diperoleh fenomena yang agak berbeda dengan penyimpanan pada suhu kamar. Penyimpanan bawang daun rajangan pada suhu 10 o C memberikan perubahan komposisi atmosfir dalam jar gelas seperti ditampilkan pada Gambar 5 berikut. Pe ruba ha n k onse nt ra si O2 da n CO2 di da la m ja r suhu 1 0 oC y = 21e -0,0826x R 2 = 0,7372 y = 9,4727Lnx - 4,0963 R 2 = 0,7439 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 3,67 8,5 11,5 14,33 16,35 22,5 28,5 34,5 38,5 42,5 54,5 66,5 90,5 115 138,5 162,5 186,5 210,5 234,5 256,5 282,5 w aktu penyimpanan jam ke- k o n s e n tr a s i O 2 d a n C O 2 p e rs e n produksi CO2 konsumsi O2 Expon. konsumsi O2 Log. produksi CO2 Gambar 5. Grafik perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas pada penyimpanan bawang daun rajangan pada suhu 10 o C. Selama 14 jam pertama terjadi peningkatan konsentrasi karbondioksida dari 0 persen menjadi sekitar 12 persen dan penurunan oksigen dari 21 persen menja di sekitar 12 persen. Dengan demikian perubahan konsentrasi oksigen adalah 0.64 persenjam sedang perubahan konsentrasi karbondioksida adalah 0.85 persenjam. Dengan volume bebas wadah 2900 ml, maka pada periode tersebut laju respirasi bawang daun rajanga n adalah 74.24 ml O 2 kg.jam laju konsumsi oksigen atau 98.60 ml CO 2 kg.jam laju produksi karbondioksida. Berdasarkan laju konsumsi oksigen dan produksi karbondioksida pada proses respirasi yang terjadi, maka pada awal penyimpanan pada suhu ruang nilai RQ-nya adalah sekitar 1.33. nilai RQ yang demikian kemungkinan disebabkan penggunaan pati, gula dan asam-asam organik sebagai substrat pada proses fermentasi. Dilihat dari nilai RQ yang lebih kecil dari 1.5 maka jumlah asam organik yang digunakan seba gai substrat lebih kecil jika dibandingkan pada penyimpanan pada suhu ruang nilai RQ 1.5. Pada penyimpanan suhu 10 o C sebagian asam organik digantikan oleh pati atau gula sebagai substrat respirasi. Setelah jam ke 14 sampai jam ke 39 konsentrasi oksigen dan karbondioksida berada pada nilai sekitar 12 persen baik untuk konsentrasi oksigen maupun konsentrasi karbondioksida. Dapat dikatakan pada penyimpanan secara tertutup pada suhu 10 o C terjadi kesetimbangan sementara konsentrasi gas-gas dalam udara pada jam ke 14 sampai jam ke 39 penyimpanan. Setelah jam ke 39 terjadi lagi perubahan konsentrasi gas dalam wadah. Konsentrasi oksigen menurun sampai menjadi sekitar 4 persen yang terjadi mulai pada jam ke 90 dan kemudian relatif tetap sampai akhir penyimpanan. Sementara itu konsentrasi karbondioksida meningkat sampai sekitar 28 persen pada jam ke 190 dan relatif konstan sampai akhir penyimpanan 11 hari. Perubahan konsentrasi oksigen pada periode jam ke 39 sampai jam ke 90 adalah 0.16 persenjam demikian pula dengan perubahan konsentrasi karbondioksida. Laju respirasi hasil perhitungan adalah 18.56 ml O 2 kg.jam dan 18.56 ml CO 2 kg.jam. Pada periode ini koefisien respirasi RQ adalah 1 yang menunjukkan bahwa pada proses respirasi digunakan pati atau gula sebagai substrat. Laju respirasi rata-rata bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu 10 o C adalah 20.59 ml CO 2 kg.jam dan 19.51 ml O 2 kg.jam. Nilai laju respirasi rata-rata tersebut diperoleh dengan menghitung sampai hari keenam karena pada hari ketujuh dan selanjutnya laju respirasi sudah sangat rendah dan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas berfluktuasi naik-turun. Perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 selama penyimpanan pada suhu 10 o C adalah menurut persamaan berikut: [O 2 ] = 21 e -0.0826x ; R 2 = 0.7372 [CO 2 ] = 9.4727 ln x – 4.0963 ; R 2 = 0.7439 dimana x adalah lama waktu penyimpanan. Periode setelah jam ke 90 menunjukkan fenomena yang sulit untuk dijelaskan. Pada periode tersebut terjadi peningkatan konsentrasi karbondioksida dari sekitar 21 persen menjadi sekitar 28 persen sementara tidak terjadi perubahan konsentrasi oksigen yang signifikan. Kondisi ini kemungkinan terjadi akibat perombakan asam organik rantai pendek menjadi uap air dan karbondioksida tanpa melibatkan oksigen. Perubahan warna mulai terlihat secara visual pada hari ke 7 tetapi perubahan itu masih bisa diterima. Pada hari ke 10 mulai tercium bau yang menyimpang yaitu bau etanol dan asam asetat. Penyimpanan bawang daun rajangan pada suhu 5 o C memberikan fenomena perubahan konsentrasi gas di dalam wadah seperti ditampilkan pada Gambar 6. Pada 3 jam pertama penyimpanan terjadi perubahan konsentrasi gas yang cukup drastis, yaitu konsentrasi oksigen berubah dari 21 persen menjadi sekitar 16 persen, sementara konsentrasi karbondioksida berubah dari 0 persen menjadi sekitar 5 persen. pe ruba ha n k om posisi O2 da n CO2 di da la m ja r suhu 5 oC pe ruba ha n k om posisi O2 da n CO2 di da la m ja r suhu 5 oC y = 21e -0,0805x R 2 = 0,2886 y = 10,029Lnx - 3,2167 R 2 = 0,7807 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 8,5 14,33 22,5 34,5 42,5 66,5 115 162,5 210,5 256,5 310,5 383,5 503 w aktu penyimpanan jam ke- k o n s e n tr a s i O 2 d a n C O 2 p e rs e n produksi CO2 konsumsi O2 Expon. konsumsi O2 Log. produksi CO2 Gambar 6. Grafik perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam jar gelas pada penyimpanan bawang daun rajangan pada suhu 5 o C. Pada 3 jam pertama tersebut laju perubahan konsentrasi gas di dalam wadah penyimpanan adalah sekitar 1.7 persenjam. Laju respirasi hasil perhitungan adalah sekitar 197 mlkg.jam baik untuk konsumsi oksigen maupun produksi karbondioksida. Nilai RQ pada 3 jam pertama adalah 1. Hal ini menunjukkan bahwa subtrat untuk respirasi bawang daun rajangan adalah pati atau gula yang terdapat dalam bawang daun rajangan. Setelah jam ke 3 sampai jam ke 20, konsentrasi gas di dalam wadah penyimpanan relatif tetap yaitu sekitar 15 – 16 persen untuk oksigen dan sekitar 5 persen untuk karbondioksida. Selama periode ini terjadi respirasi yang sangat rendah dengan nilai RQ sekitar 1. Pada periode penyimpanan jam ke 20 sampai jam ke 40 terjadi perubahan konsentrasi oksigen dari sekitar 15 – 16 persen menjadi sekitar 4 persen. Konsentrasi karbondioksida berubah dari sekitar 5 persen menjadi sekitar 23 persen. Laju perubahan konsentrasi gas di dalam wadah adalah sekitar 0.58 persenjam untuk oksigen dan sekitar 0.90 persenjam untuk karbondioksida. Dari laju perubahan konsentrasi gas tersebut, laju respirasi terhitungnya adalah 68 ml O 2 kg.jam dan 104 ml CO 2 kg.jam Nilai RQ pada periode jam ke 20 – 40 adalah sekitar 1.5. Hal ini menunjukkan banyaknya asam-asam organik yang terlibat dalam proses fermentasi sehingga konsumsi oksigen lebih rendah daripada karbondioksida yang diproduksi. Asam organik memiliki atom oksigen pada senyawanya sehingga membutuhkan molekul oksigen lebih rendah daripada yang diperlukan untuk respirasi secara teoritis. Pada periode jam ke 40 sampai ke 100 terjadi fenomena perubahan yang sulit dijelaskan. Pada periode ini konsentrasi oksigen relatif tetap yaitu sekitar 4 persen, sementara konsentrasi karbondioksida masih meningkat dari sekitar 23 persen menjadi sampai di atas 30 persen kemudian menurun lagi sampai relatif konstan pada konsentrasi sekitar 27 persen. Konsentrasi gas tersebut kemudian relatif tetap sampai akhir penyimpanan jam ke 528 atau hari ke 22. Laju respirasi bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu 5 o C rata-rata adalah 14.21 ml CO 2 kg.jam dan 15.06 ml O 2 kg.jam. Perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 mengikuti persamaan berikut: [O 2 ] = 21 e -0.0806 ; R 2 = 0.2886 [CO 2 ] = 10.029 ln x – 3.2167 ; R 2 = 0.7807 dimana x adalah lama waktu penyimpanan. Perubahan warna mulai nampak setelah bawang daun rajangan disimpan selama 14 hari. Perubahan warna terjadi secara perlahan-lahan dari warna hijau segar menjadi hijau agak pucat. Penurunan intensitas aroma bawang daun terjadi secara berangsur. Pada hari ke 20 mulai tercium bau etanol dan bau asam yang cukup dominan sementara bau bawang daun segar sudah tidak tercium lagi. Data laju respirasi menunjukkan bahwa bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu ruang memiliki laju respirasi yang tertinggi kemudian pada suhu penyimpanan 10 o C dan terendah pada bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu 5 o C. Perbedaan laju respirasi ini tidak sesuai dengan yang dinyatakan oleh Phan et al. 1986 bahwa laju respirasi sesayuran dan bebuahan pada selang suhu 0 sampai 35 o C meningkat 2 – 2.5 kali akibat kenaikan suhu 7.8 o C. Perbedaan laju respirasi akibat pengaruh faktor suhu juga dipengaruhi oleh faktor internal pada sayuran, misalnya tingkat perkembangan, susunan kimiawi jaringan, ukuran produk, adanya lapisan alami, dan jenis jaringan. Pada penelitian ini kemungkinan penyebabnya adalah akibat perajangan yang menyebabkan terjadinya luka mekanis yang menyebabkan pengaruh yang besar pada laju respirasinya, lebih dominan daripada pengaruh suhu penyimpanan. Laju respirasi bawang daun rajangan di awal penyimpanan pada semua tingkat suhu yang dicoba adalah di atas nilai 100 mlkg.jam. Laju respirasi demikian tergolong sebagai laju respirasi tinggi, sementara bawang daun sebenarnya adalah komoditi pertanian dengan laju respirasi sedang dengan laju respirasi 20-50 mgkg.jam pada suhu 0-10 o C Robinson et al., 1975. Hal ini disebabkan perbedaan kondisi bawang daun yang diukur laju respirasinya. Pada pengelompokkan laju respirasi yang diukur adalah laju respirasi bawang daun utuh sementara pada penelitina ini yang diukur adalah laju respirasi bawang daun rajangan dengan ukuran rajangan 1-2 mm. Perajangan menyebabkan terjadinya luka yang cukup banyak sehingga memicu kenaikan laju respirasinya. Laju respirasi yang diperoleh selama penelitian berbeda dengan yang diperoleh oleh Gorny 1997 yang mengukur laju respirasi bawang daun utuh dengan laju respirasi 29 mg CO 2 kg.jam dan 49 mg CO 2 kg.jam untuk bawang daun rajangan dengan tebal 2 mm. Perbedaan ini mungkin disebabkan oleh perbedaan varietas bawang daun yang digunakan dan tempat pertanamannya sehingga memberikan karakteristik yang berbeda. Perubahan laju respirasi bawang daun yang disimpan pada suhu penyimpanan 5 o C, 10 o C, dan suhu ruang ditampilkan pada Gambar 7. 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 3,67 11,5 16,35 28,5 38,5 54,5 90,5 138,5 186,5 234,5 282,5 357,5 433 527 w a k t u pe nyim pa na n J a m la ju r e s p ir a s i m lk g .j a m produksi CO2, suhu ruang konsumsi O2, suhu ruang produksi CO2, suhu 10 oC konsumsi O2, suhu 10 oC produksi CO2, suhu 5 oC konsumsi O2, suhu 5 oC Gambar 7. Grafik perubahan laju respirasi bawang daun rajangan yang disimpan pada suhu 5 o C,10 o C, dan suhu ruang. Berdasarkan pola respirasinya, maka penyimpanan pada suhu 5 o C memiliki laju respirasi terendah sehingga dapat diharapkan akan memberikan umur simpan yang lebih panjang pula. Dengan demikian suhu 5 o C dipilih sebagai suhu penyimpanan pada penelitian selanjutnya penentuan kondisi atmosfir optimum.

C. PENENTUAN KOMPOSISI UDARA OPTIMUM