Rice Varieties Screening and Use of Flexible Plastic Package to Extent Storage Durability: Case Study Rice at Central Kalimantan
SCREENING VARIETAS PADI DAN PENGGUNAAN KEMASAN
PLASTIK FLEKSIBEL UNTUK MENINGKATKAN DAYA TAHAN
SIMPAN BERAS: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah
ELMI KAMSIATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Screening Varietas Padi dan
Penggunaan Kemasan Plastik Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan
Beras: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah. adalah karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2013
Elmi Kamsiati
NRP F153100081
ABSTRACT
Elmi Kamsiati. Rice Varieties Screening and Use of Flexible Plastic Package to
Extent Storage Durability: Case Study Rice at Central Kalimantan. Under
supervision of EMMY DARMAWATI dan YADI HARYADI.
Rice is an important commodity because being the staple food of the most
of Indonesian people. During storage, the rice can be damaged due to
environmental factors as well as postharvest pest. Sitophilus oryzae is postharvest
insect pest that attack rice during storage causing quantity and quality losses. The
objective of this research is to screening resistance of several local rice variety of
Central Kalimantan, study effect of packages on S.oryzae mortality and
determine appropriate packaging for rice storage. Eight rice varieties were tested
against S.oryzae and then taken three variety (Siam Jurut, Siam Unus and
Karang Dukuh) that packaged using “hermetic” laminat, polypropilen (PP) and
low density polyetylen (LDPE). Result of the research showed that the lowest
index of susceptibility was Siam Jurut, followed by Siam Palun, Siam Palas and
Bayar Pahit that were be resistant varieties. Siam Unus had medium index of
susceptibility. Rantul, Siam Pandak and Karang Dukuh had high Index of
susceptibility. After storage, the resistant group had lower quantity losses,
damaged grain and moisture content than susceptible group. The kind of plastic
significantly effect to S.oryzae mortality. Total mortality of S.oryzae reached after
three day for Siam Jurut, Siam Unus and Karang Dukuh in “hermetic” laminat
plastic, six day for Siam jurut in PP plastic, seven day for Siam Unus and Karang
Dukuh. In LDPE, total mortality reached after 20 storage day.
Keywords: rice, screening, S.oryzae, packaging
RINGKASAN
ELMI KAMSIATI. Screening Varietas Padi dan Penggunaan Kemasan Plastik
Fleksibel untuk Meningkatkan Umur Simpan Beras: Studi Kasus Beras di
Kalimantan Tengah. Dibimbing oleh EMMY DARMAWATI dan YADI
HARYADI.
Beras merupakan komoditas penting di Indonesia, karena merupakan
makanan pokok sebagian besar penduduk Indonesia, termasuk di provinsi
Kalimantan Tengah. Konsumsi beras per kapita penduduk Kalimantan Tengah
pada tahun 2011 adalah sebesar 121.27 kg/kapita/tahun (Radius 2011).
Ketersediaan beras senantiasa dijaga untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Selain
masalah produksi, pasca panen merupakan bagian penting dalam penyediaan
beras untuk masyarakat.
Penyimpanan menjadi bagian penting dalam kegiatan pasca panen pada
rantai pasok beras dari produsen sampai ke konsumen. Menurut Direktorat
Penanganan Pasca Panen Deptan dan BPS (2007) yang diacu dalam Haryadi
2010, susut pascapanen padi pada tahun 2007 sebesar 11.27%. Selama
penyimpanan, beras dapat mengalami kerusakan baik karena pengaruh lingkungan
maupun hama penyakit. Serangga hama Sitophilus oryzae banyak menyerang
beras dalam penyimpanan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk
mengurangi kerusakan beras selama penyimpanan adalah penggunaan varietas
yang resisten. Perlindungan beras selama penyimpanan juga dapat dilakukan
melalui pengemasan yang baik. Penelitian ini bertujuan melakukan screening
ketahanan beberapa varietas beras asli Kalimantan Tengah terhadap serangan
hama Sitophilus oryzae, mempelajari pengaruh jenis kemasan terhadap tingkat
dan lama waktu kematian serangga Sitophilus oryzae dalam penyimpanan serta
menentukan jenis kemasan yang sesuai untuk penyimpanan beras.
Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu screening varietas beras terhadap
serangan S.oryzae dan pengemasan beras. Screening varietas beras disusun
dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan varietas beras sebagai
faktor. Penelitian pengemasan beras menggunakan Rancangan Acak Lengkap
dengan dua faktor, yaitu varietas beras (tiga varietas) dan jenis plastik (tiga jenis)
dengan tiga ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa varietas berpengaruh nyata terhadap
ketahanan beras dari serangan S.oryzae. Dari delapan varietas beras (Karang
Dukuh, Siam Jurut, Siam Pandak, Siam Palun, Siam Palas, Bayar Pahit Rantul
dan Siam Unus) yang discreening, varietas Siam Jurut merupakan varietas yang
paling resisten dengan nilai indeks perkembangan (ID), total populasi (Nt) dan
laju perkembangan intrinsik (Rm) paling rendah. Varietas lain yang juga masuk
kelompok resisten adalah Siam Palun, Siam Palas dan Bayar Pahit. Varietas
Karang Dukuh dan Siam Pandak merupakan varietas dengan Nt tertinggi, periode
perkembangan (D) yang rendah, ID dan λ tertinggi. Sedangkan varietas Siam
Unus memiliki nilai medium, yaitu diurutan kelima untuk paremeter Nt, ID dan
λ, serta pada urutan keenam untuk nilai D.
Kelompok varietas yang resisten (memiliki nilai ID rendah) tersebut juga
memiliki persentase susut bobot dan biji berlubang yang rendah, sedangkan
varietas yang rentan memiliki persentase susut bobot dan biji berlubang yang
tinggi. Kelompok varietas dengan susut bobot dan biji berlubang yang rendah
adalah Siam Palas, Bayar Pahit, Siam Jurut, Siam Palun dan Siam Unus. Karang
Dukuh, Siam Pandak dan Rantul merupakan kelompok dengan persentase susut
bobot dan biji berlubang yang tinggi. Populasi S.oryzae berkorelasi positif dengan
persentase susut bobot (nilai r = 0.94), persentase biji berlubang (r = 0.85) dan
kadar air (0.79)
Pada penelitian tahap dua, beras varietas Siam Jurut, Siam Unus dan
Karang Dukuh diinfestasi dengan S.oryzae dikemas dan disimpan. Hasil analisis
ragam menunjukkan pada hari ketiga penyimpanan, jenis plastik dan interaksinya
dengan varietas beras berpengaruh nyata pada persentase kematian S.oryzae.
Persentase kematian S.oryzae mencapai 100% setelah tiga hari penyimpanan
untuk ketiga varietas pada plastik hermetik dan tujuh hari pada plastik PP. Pada
plastik LDPE, kematian S.oryzae mencapai 100% setelah 20 hari penyimpanan
untuk varietas Siam Unus dan Karang Dukuh dan masih tersisa 3% S.oryzae yang
hidup untuk varietas Siam Jurut. Jenis plastik berpengaruh pada komposisi udara
dan persentase kematian S.oryzae dalam kemasan. Plastik “hermetik” laminat
lebih mampu mempertahankan komposisi oksigen dan karbondioksida di dalam
kemasan selama penyimpanan daripada plastik PP dan LDPE.
Kata kunci: beras, screening, S.oryzae, pengemasan
®Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagaian atas seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SCREENING VARIETAS PADI DAN PENGGUNAAN KEMASAN
PLASTIK FLEKSIBEL UNTUK MENINGKATKAN DAYA TAHAN
SIMPAN BERAS: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah
ELMI KAMSIATI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pasca Panen
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr.Ir. Ridwan Rachmat, M.Agr.
Judul Tesis
Nama
NRP
: Screening Varietas Padi dan Penggunaan Kemasan Plastik
Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan Beras: Studi
Kasus Beras di Kalimantan Tengah.
: Elmi Kamsiati
: F153100081
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Dr.Ir. Emmy Darmawati, M.Si.
Ketua
Dr. Ir. Yadi Haryadi, M.Sc.
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi
Teknologi Pasca Panen
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr.
Dr.Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal ujian:
Tanggal lulus:
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan begitu banyak
karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Tema yang
dipilih dalam penelitian ini adalah Screening Varietas Padi dan Penggunaan
Kemasan Plastik Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan Beras: Studi
Kasus Beras di Kalimantan Tengah.
Pada kesempatan ini, saya mengucapkan terimakasih kepada Dr.Ir. Emmy
Darmawati, M.Si dan Dr.Ir. Yadi Haryadi, M.Sc. selaku dosen pembimbing saya
yang memberikan saran, arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan
proposal sampai penulisan karya ilmiah ini. Juga saya ucapkan terimakasih
kepada Dr.Ir. Ridwan Rachmat, M.Agr. yang berkenan menjadi dosen penguji
luar komisi yang telah memberikan masukan dan saran untuk perbaikan tesis ini.
Kepada Dr.Sutrisno, M.Agr. selaku Koordinator Mayor Teknologi Pasca Panen
dan staf pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem (Ibu Siti Rusmiyati dan
Bapak Ahmad Mulyatulloh). Kepada staf Laboratorium TPPHP Departemen
TMB (Bapak Sulyaden dan Bapak Firman). Kepada Kepala BPTP Kalimantan
Tengah & teman-teman peneliti yang atas saran dan dukungan dalam pelaksanaan
penelitian ini.
Rasa terimakasih tak terhingga penulis sampaikan untuk Ibu dan Bapak
atas curahan kasih sayang, bimbingan dan do’a yang tak pernah putus, untuk
suamiku tercinta, Mas Aji Bayu atas cinta, kasih sayang, dukungan dan
kesabarannya. Untuk Kakak-kakakku kang Ali, kang Topa dan mbak Puji, atas
motivasi dan nasehatnya. Untuk Umi atas pengertian dan do’anya, untuk adikadikku dek Nanda dan dek Tami atas pengertiannya dan seluruh keluarga yang
memberikan motivasi dan nasehat kepada penulis dalam menapaki hidup ini.
Untuk teman-teman senasib dan seperjuangan, TPP 2010 (teh Susi, Tajul, Cicih,
Ani, Mbak Sandra, Putri, Fajri dan Syahirman) atas motivasi dan kebersamaan
yang terus terjalin, teman-teman TMP 2010, TPP 2011, TEP 2010 dan TEP 45
(Kania, Bekti). Teman-teman di Kost Putri Kartika (Tyas, teh Yunny, Bu Yana,
Niken, Dara, Uchi) atas kebersamaan dan motivasi yang diberikan. Serta masih
banyak lagi ucapan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu
penulis, yang mohon maaf tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu dalam tulisan
ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2013
Elmi Kamsiati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ponorogo, Jawa Timur pada tanggal 4 Februari 1982
sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara, dari pasangan Bapak Saidi dan Ibu
Tukirah. Penulis lulus SMUN 2 Ponorogo pada tahun 2000, kemudian
melanjutkan pendidikan Sarjana di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas
Brawijaya Malang, lulus pada tahun 2004. Sejak tahun 2005, penulis bekerja
sebagai staf peneliti di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Tengah,
Badan Litbang Kementrian Pertanian. Pada tahun 2010, penulis melanjutkan
pendidikan S2 pada Program Studi Teknologi Pasca Panen, Departemen Teknik
Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor dengan beasiswa dari Badan
Litbang Kementrian Pertanian.
GLOSARIUM
Screening varietas
: proses pemilahan varietas dengan metode tertentu
sehingga diketahui varietas yang tahan dan yang
rentan terhadap serangan hama ataupun penyakit
tertentu.
Plastik “hermetik” laminat
: plastik yang dibuat dari laminasi yang memiliki
permeabilitas gas dan uap air yang rendah.
Metode
hermetik
penyimpanan : sistem penyimpanan tertutup berisi atmosfer
termodifikasi yang berasal dari efek respirasi
yang menghasilkan kondisi rendah oksigen dan
tinggi karbon dioksida dalam atmosfer.
Permeabilitas yang rendah dari kemasan dapat
mempertahankan kadar air yang tetap rendah dan
di dalam kemasan. (Villers et al. 2008).
Void (intergranular space) : ruang udara antar biji-bijian.
Serangga
pascapanen
hama : serangga yang menyerang dan merusak
komoditas hasil pertanian setelah dipanen
termasuk dalam penyimpanan.
Resistensi
: ketahanan suatu varietas terhadap serangan
serangga tertentu, dalam penelitian ini Sitophilus
oryzae.
Repelensi
: sifat penolakan suatu bahan terhadap suatu jenis
serangga.
Antifeedant
: bahan fitokimia yang dapat mencegah serangga
untuk makan (Isman et.al 1996 diacu dalam
Negi et al. 2011)
xi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv
PENDAHULUAN.................................................................................................. 1
Latar Belakang..................................................................................................... 1
Perumusan Masalah ............................................................................................. 3
Tujuan Penelitian ................................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 5
Beras .................................................................................................................... 5
Penyimpanan Biji-bijian ...................................................................................... 7
Kondisi awal biji-bijian ................................................................................... 7
Faktor Fisik ...................................................................................................... 8
Faktor Biotik dan Pengaruh Perlakuan ............................................................ 8
Sitophilus oryzae ............................................................................................... 10
Ketahanan varietas beras terhadap serangan hama pascapanen ........................ 12
Pengemasan Beras ............................................................................................. 13
Plastik “hermetik” laminat ............................................................................. 13
Polipropilen (PP) ........................................................................................... 14
Low Density Poli Etilen (LDPE) ................................................................... 14
METODE PENELITIAN ................................................................................... 17
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................... 17
Bahan dan Alat .................................................................................................. 17
Metode Penelitian .............................................................................................. 18
Persiapan ........................................................................................................ 18
Screening varietas beras ................................................................................ 19
Pengemasan Beras ......................................................................................... 23
Metode Analisis ................................................................................................. 25
Perhitungan Hasil Pengamatan Screening ......................................................... 27
Karakteristik Resistensi ................................................................................. 27
Karakteristik Kehilangan Bobot .................................................................... 27
Rancangan Percobaan........................................................................................ 28
Screening varietas beras ................................................................................ 28
Pengemasan beras .......................................................................................... 28
xii
HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 30
Karakteristik Beras............................................................................................. 30
Hasil ............................................................................................................... 30
Pembahasan .................................................................................................... 32
Resistensi Beras ................................................................................................. 35
Hasil ............................................................................................................... 35
Total populasi serangga (Nt) .......................................................................... 35
Periode Perkembangan (D) ............................................................................ 36
Indeks Perkembangan (ID) ............................................................................ 37
Laju Perkembangan intrinsik (Rm) ................................................................ 38
Kapasitas multiplikasi mingguan (λ).............................................................. 38
Pembahasan .................................................................................................... 39
Karakteristik Kehilangan Pascapanen................................................................ 43
Hasil ............................................................................................................... 43
Persentase Susut bobot ................................................................................... 43
Persentase Biji berlubang ............................................................................... 44
Jumlah S.oryzae.............................................................................................. 44
Kadar air ......................................................................................................... 45
Derajat putih ................................................................................................... 45
Pembahasan .................................................................................................... 46
Pengemasan beras .............................................................................................. 51
Hasil ............................................................................................................... 51
Perubahan komposisi udara dalam kemasan selama penyimpanan ............... 51
Kadar oksigen................................................................................................. 52
Kadar karbondioksida .................................................................................... 53
Kematian S.oryzae dalam kemasan ................................................................ 54
Pembahasan .................................................................................................... 59
SIMPULAN DAN SARAN ................................................................................. 65
Simpulan ............................................................................................................ 65
Saran .................................................................................................................. 66
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 67
LAMPIRAN ......................................................................................................... 74
xiii
DAFTAR TABEL
1.Syarat khusus beras menurut SNI No. 6128-2008 .............................................. 7
2.Sifat barrier terhadap gas dan uap air dari berbagai plastik film kemasan ........ 15
3. Dimensi ukuran panjang, lebar dan rasio panjang/lebar delapan varietas beras di
Kalimantan Tengah .......................................................................................... 30
4. Rerata nilai kekerasan dan derajat putih beras .................................................. 31
5. Rerata kadar air, amilosa dan lemak beras ........................................................ 32
6. Rerata total populasi (Nt) S.oryzae pada beras ................................................. 36
7. Rerata periode perkembangan (D) S.oryzae pada beras.................................... 37
8. Rerata nilai Indeks Perkembangan (ID) beras .................................................. 37
9. Rerata laju perkembangan intrinsik (Rm) S.oryzae pada beras ........................ 38
10. Rerata kapasitas multiplikasi mingguan (λ) S.oryzae pada beras ................... 38
11. Rerata nilai total populasi (Nt), periode perkembangan (D), indeks
perkembangan (ID), laju perkembangan intrinsik (Rm), dan kapasitas
multiplikasi mingguan (λ) .............................................................................. 39
12. Rerata susut bobot beras dalam penyimpanan ................................................ 43
13. Rerata biji berlubang pada beras dalam penyimpanan .................................... 44
14. Rerata jumlah total S.oryzae setelah penyimpanan ......................................... 45
15. Rerata kadar air beras setelah penyimpanan ................................................... 46
16. Rerata derajat putih beras setelah penyimpanan. ............................................ 47
17. Persentase susut bobot, biji berlubang, total populasi S.oryzae, kadar air dan
derajat putih ................................................................................................... 49
18. Korelasi parameter-parameter susut bobot...................................................... 48
19. Korelasi antara kadar lemak dengan parameter kehilangan hasil ................... 49
20. Rerata kadar oksigen pada berbagai jenis plastik ......................................... 54
21. Rerata kadar karbondioksida pada berbagai jenis plastik ............................. 56
22. Rerata persen kematian S.oryzae pada berbagai jenis plastik ......................... 57
23. Rerata persen kematian S.oryzae pada berbegai varietas dan jenis plastik pada
hari ketiga penyimpanan ............................................................................... 59
24. Rerata kadar air beras dalam berbagai jenis plastik Lama kematian, kadar air
dan laju perubahan oksigen pada berbagai .................................................... 57
25. Lama kematian, kadar air dan laju perubahan oksigen pada berbagai jenis
plastik dan varietas beras..............................................................
....... 62
xiv
DAFTAR GAMBAR
1.Struktur Biji Padi ................................................................................................. 5
2.Imago Sitophilus oryzae ..................................................................................... 10
3. Diagram Alir Pembiakan Sitophilus oryzae ...................................................... 19
4. Diagram Alir Seri I Screening Varietas Beras................................................... 21
5. Proses penelitian screening varietas beras seri I. .............................................. 22
6. Diagram Alir Seri II Screening Varietas Beras ................................................. 22
7. Proses penelitian screening varietas beras seri II .............................................. 23
8 Diagram alir pengemasan beras.......................................................................... 24
9. Pengemasan beras dengan berbagai jenis plastik .............................................. 25
10. Beras varietas Karang dukuh, Siam Jurut, Siam Pandak, Siam Palun, Siam
Palas, Rantul, Bayar Pahit dan Siam Unus ..................................................... 33
11. Laju pertumbuhan turunan pertama (F1) S.oryzae pada berbagai varietas beras
........................................................................................................................ 35
12. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Siam Jurut ............................................................................... 51
13. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Siam Unus ............................................................................... 52
14. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Karang Dukuh ......................................................................... 52
15. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Siam
Jurut selama penyimpanan ............................................................................. 54
16. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Siam
Unus selama penyimpanan ............................................................................ 55
17. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Karang
Dukuh selama penyimpanan........................................................................... 55
18. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Siam Jurut ......................................................... 57
19. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Siam Unus ........................................................ 58
20. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Karang Dukuh .................................................. 58
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1. Karakteristik beras yang digunakan dalam penelitian...................................
2. Karakteristik plastik yang digunakan dalam penelitian.................................
3a. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2011.................................
3b. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2010................................
3c. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2009................................
4a. Analisis ragam kadar amilosa beras..............................................................
4b. Uji lanjut Duncan kadar amilosa beras..........................................................
5a. Analisis ragam kadar lemak beras.................................................................
5b. Uji lanjut Duncan kadar lemak beras..............................................................
6a. Analisis ragam kadar air awal beras penelitian Tahap I seri I.......................
6b. Uji lanjut Duncan kadar air awal beras penelitian Tahap I seri I...................
7a. Analisis ragam dimensi panjang beras ..........................................................
7b. Uji lanjut Duncan dimensi panjang beras.......................................................
8a. Analisis ragam dimensi lebar beras.................................................................
8b. Uji lanjut Duncan dimensi lebar beras............................................................
9a. Analisis ragam dimensi rasio panjang:lebar beras........................................
9b. Uji lanjut Duncan dimensi rasio panjang:lebar beras.....................................
10. Analisis ragam kekerasan beras.......................................................................
11a. Analisis Ragam derajat putih beras................................................................
11b. Uji lanjut Duncan derajat putih beras.............................................................
12a. Analisis ragam jumlah total populasi S.oryzae seri I.....................................
12b. Uji lanjut Duncan jumlah total populasi S.oryzae seri I................................
13a. Analisis ragam nilai periode perkembangan (D)............................................
13b. Uji lanjut Duncan nilai periode perkembangan (D).......................................
14a. Analisis ragam nilai indeks perkembangan (ID)...........................................
14b. Uji lanjut Duncan nilai indeks perkembangan (ID)......................................
15a. Analisis ragam laju perkembangan intrinsik (Rm).........................................
15b. Uji lanjut Duncan laju perkembangan intrinsik (Rm)....................................
16a. Analisis ragam kapasitas multiplikasi mingguan (λ).....................................
16b. Uji lanjut Duncan kapasitas multiplikasi mingguan (λ)................................
17a. Analisis ragam susut bobot............................................................................
17b. Uji lanjut Duncan susut bobot........................................................................
18a. Analisis ragam persentase biji berlubang........................................................
18b. Uji lanjut persentase biji berlubang................................................................
19a. Analisis ragam kadar air beras penelitian Tahap I seri II sebelum
penyimpanan..................................................................................................
19b.Uji lanjut Duncan kadar air beras penelitian Tahap I seri II sebelum
penyimpanan...................................................................................................
75
79
80
81
83
83
83
83
83
83
84
84
84
84
85
85
85
85
86
86
86
86
86
87
87
87
87
87
88
88
88
88
88
89
89
89
xvi
20. Analisis ragam kadar air beras penelitian Tahap I seri II setelah
simpan..............................................................................................................
21a. Derajat putih setelah penyimpanan...............................................
21b. Uji lanjut Duncan derajat putih setelah penyimpanan penelitian Tahap I
seri II..............................................................................................................
22a. Analisis ragam kadar oksigen hari ke-3.........................................................
22b. Uji lanjut Duncan kadar oksigen hari ke-3.....................................................
23. Analisis ragam kadar oksigen hari ke-7..........................................................
24a. Analisis ragam kadar karbon dioksida hari ke-3............................................
24b. Uji lanjut Duncan kadar karbondioksida hari ke-3........................................
25. Analisis ragam kadar karbon dioksida hari ke-7.........................................
26a. Analisis ragam persentase S.oryzae mati hari ke-3........................................
26b. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh varietas
hari ke-3.........................................................................................................
26c. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh jenis plastik
hari ke-3.........................................................................................................
26d. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh interaksi
varietas dan jenis plastik hari ke-3................................................................
27. Analisis ragam persentase S.oryzae mati hari ke-7........................................
28. Analisis ragam kadar air awal beras yang dikemas pada penelitian
Tahap II..........................................................................................................
29a. Analisis ragam kadar air beras yang dikemas hari ke-3 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
29b. Uji lanjut Duncan kadar air beras yang dikemas hari ke-1 penelitian
Tahap II.........................................................................................................
30a. Analisis ragam kadar air beras yang dikemas hari ke-7 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
30b. Uji lanjut Duncan kadar air beras yang dikemas hari ke-7 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
89
89
90
90
90
90
91
91
91
91
92
92
92
92
92
93
93
93
93
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Beras merupakan komoditas penting di Indonesia, karena merupakan
makanan pokok sebagian besar penduduk Indonesia, termasuk di provinsi
Kalimantan Tengah. Konsumsi beras per kapita penduduk Kalimantan Tengah
pada tahun 2011 adalah sebesar 121.27 kg/kapita/tahun, dengan jumlah penduduk
sebesar
2.25 juta orang, setidaknya diperlukan 273.86 ribu ton beras untuk
memenuhi konsumsi penduduk tersebut. Kebutuhan ini dipenuhi dari produksi
padi sebesar 610.24 ribu ton yang setara dengan 301.60 ribu ton beras (dengan
rendemen giling 55.7% dan susut pascapanen 11.27%). Berdasarkan jumlah
produksi dan jumlah konsumsi beras masih ada surplus beras sebesar 66.05 ribu
ton. (BPS Kalimantan Tengah 2010, 2011; Radius 2011)
Meskipun secara kuantitas kebutuhan beras secara regional terpenuhi,
namun kuantitas produksi padi yang dihasilkan tiap kabupaten/kota tidaklah selalu
mencukupi kebutuhan daerahnya. Dari 14 kabupaten/kota di Kalimantan Tengah
ada 6 kabupaten yang mengalami surplus ketersediaan beras yaitu Kabupaten
Kapuas, Lamandau, Katingan, Pulang Pisau, Barito Timur dan Murung Raya.
Delapan lainnya, yaitu Kotawaringin Barat, Kotawaringin Timur, Barito Selatan,
Barito Utara, Sukamara, Seruyan, Gunung Mas dan Palangka Raya mengalami
minus ketersediaan beras (Lampiran 3a).
Peningkatan produksi terus dilakukan diantaranya dengan memperluas area
tanam maupun intensifikasi pertanian melalui penerapan teknologi yang
meningkatkan produktivitas. Penggunaan varietas-varietas unggul nasional yang
adaptif dengan agroekosistem setempat dilakukan untuk mencapai tujuan tersebut,
selain itu juga dikembangkan varietas lokal unggul yang selain sesuai dengan
agroekosistem juga disukai oleh masyarakat setempat. Selain dari aspek produksi,
aspek pascapanen juga berperan penting dalam penyediaan beras untuk
masyarakat, karena terdapat potensi kehilangan hasil pada saat pascapanen.
Menurut Direktorat Penanganan Pasca Panen Deptan dan BPS (2007) yang diacu
dalam Haryadi (2010), susut pascapanen padi pada tahun 2007 sebesar 11.27%.
2
Upaya untuk menurunkan susut pascapanen akan dapat meningkatkan
ketersediaan beras untuk masyarakat.
Salah satu kegiatan yang tidak terpisahkan dalam rangkaian kegiatan
pascapanen beras adalah penyimpanan. Menurut Direktorat Penanganan Pasca
Panen Deptan dan BPS (2007)
yang diacu dalam Haryadi (2010), susut
penyimpanan beras pada tahun 2007 sebesar 1.68%, yang jika dikonversikan
dengan produksi beras di Kalimantan Tengah pada tahun 2011, nilai ini setara
dengan 5 710 ton.
Selama penyimpanan, beras dapat mengalami kerusakan baik karena
pengaruh lingkungan maupun hama penyakit. Suhu dan kelembaban udara yang
tinggi dapat mempercepat kerusakan beras yang disimpan, selain itu hama pasca
panen, seperti tikus dan serangga lain dapat menyebabkan susut bobot dan
penurunan kualitas.
Salah satu serangga hama primer yang menyebabkan kerusakan yang
besar pada beras dalam penyimpanan adalah Sitophilus oryzae. Kumbang bubuk
beras tergolong hama primer dan paling dominan menimbulkan kerusakan beras
dalam penyimpanan. Imago merusak beras dari luar sedangkan larva memakan
beras dari dalam. Gejala serangan adalah adanya biji yang berlubang (yang
disebut exit hole). Dalam keadaaan ekstrim, beras yang diserang S.oryzae akan
rusak dan hancur menjadi tepung (Anggara dan Sudarmaji, 2009).
Upaya pencegahan yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerusakan
beras dalam penyimpanan dari serangan hama pascapanen di antaranya adalah
menanam
varietas
padi
yang
resisten.
Penelitian-penelitian
sebelumnya
menunjukkan bahwa varietas yang berbeda memiliki resistensi yang berbeda.
Rashid et al. (2009), melakukan pengujian resistensi tujuh varietas beras
yang berbeda terhadap serangan Sitophilus oryzae (L) dan hasilnya menunjukkan
ada beberapa varietas beras yang resisten dengan susut bobot yang rendah.
Selanjutnya preferensi makan dari Sitophilus oryzae pada empat varietas beras
(Taroum, Hashemi, Ali Kazemi dan Dylamani) juga telah dilaporkan oleh
Hasheminia (2011) yang menyatakan bahwa Sitophilus oryzae menunjukkan
preferensi makan yang berbeda terhadap beras dari varietas yang berbeda.
Nadeem et al. (2011) juga telah meneliti preferensi makan dan periode
3
perkembangan Tribolium castaneum (Herbst), Rhyzopertha dominica (F.) and
Trogoderma granarium Everts pada padi, beras pecah kulit dan beras giling dari
empat varietas padi pada kondisi laboratorium. Varietas yang berbeda
memberikan respon yang berbeda terhadap feeding preference, perkembangan dan
kehilangan berat biji. Abebe et al. (2009) juga telah melaporkan ketahanan
beberapa varietas jagung terhadap serangan hama gudang Sitophilus zeamais
(Motsch.), salah satu hama penting dalam penyimpanan jagung. Hasil penelitian
tersebut menunjukkan bahwa dari 13 varietas yang di screening, diperoleh satu
varietas resisten sedangkan yang lain cukup resisten. Haryadi (1991) diacu dalam
Tarmudji (2008) telah mengembangkan metode screening untuk menyeleksi
berbagai varietas serealia yang tahan terhadap serangan hama. Metode ini
memberikan informasi yang lebih lengkap dibanding metode yang lain.
Disamping penggunaan varietas yang resisten, penggunaan kemasan yang
baik dapat melindungi beras yang disimpan dari serangan hama pascapanen.
Kemasan plastik memiliki fungsi pasif melindungi produk yang dikemas terhadap
kerusakan yang disebabkan faktor eksternal terkait dengan penanganan dan
serangan mikro dan makroorganisme (seperti serangga) (Riudavets et al. 2007).
Pemilihan jenis kemasan dan kadar air yang tepat, efektif dalam
mengurangi infestasi hama Sitrotoga cerealella, Sitophilus oryzae dan Tribolium
castaneum dan kehilangan berat padi yang disimpan (Dharmasena dan
Abeysiriwardena 2003). Penggunaan plastik hermetik pada beras pecah kulit
menunjukkan bahwa terjadi penurunan kondisi oksigen penyimpanan selama 8
bulan, yaitu dari 21% turun ke taraf 8-10 % yang berarti dapat menekan populasi
serangga hidup, dibandingkan dengan kemasan lainnya (Rachmat 2009).
Berdasarkan latar belakang tersebut,
penelitian ini bertujuan untuk
melakukan screening varietas beras lokal Kalimantan Tengah berdasarkan
ketahanan terhadap serangan Sitophilus oryzae dan pemilihan jenis kemasan yang
tepat untuk melindungi beras selama penyimpanan.
Perumusan Masalah
Beras merupakan komoditas pertanian penting di Kalimantan Tengah,
karena merupakan makanan pokok sebagian besar penduduk di wilayah ini.
Ketersediaan beras di provinsi Kalinatan Tengah sudah dapat mencukupi
4
kebutuhan penduduknya, namun kuantitas ketersediaannya tidak merata di setiap
kabupaten. Upaya menjamin ketersediaan beras tidak hanya dari aspek produksi
tetapi juga harus diikuti penanganan pascapanen yang tepat untuk mengurangi
kehilangan hasil. Penyimpanan merupakan salah satu rantai dalam pascapanen
beras sebelum sampai ke konsumen. Dalam penyimpanan beras dapat mengalami
kerusakan karena faktor lingkungan serta serangan hama dan penyakit. Serangga
hama Sitophilus oryzae merupakan hama yang banyak menyerang beras dalam
penyimpanan. Ketahanan setiap varietas beras terhadap hama penyakit berbeda
karena bentuk, kandungan gizi akan mempengaruhi kesukaan serangga hama
terhadap suatu bahan pangan. Oleh karena itu perlu dilakukan screening varietas
untuk menentukan varietas beras yang tahan terhadap serangan Sitophilus oryzae.
Upaya selanjutnya yang dapat dilakukan untuk melindungi beras yang disimpan
adalah teknik pengemasan yang baik. Pengemasan akan melindungi produk yang
disimpan dari kerusakan yang disebabkan serangan hama pascapanen.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1. Melakukan screening ketahanan beberapa varietas beras asli Kalimantan
Tengah terhadap serangan hama Sitophilus oryzae.
2. Mempelajari pengaruh jenis kemasan terhadap tingkat dan lama waktu
kematian serangga Sitophilus oryzae dalam penyimpanan.
3. Menentukan jenis kemasan yang sesuai untuk penyimpanan beras.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Beras
Beras adalah gabah yang bagian sekam dan pericarp (kulit ari)nya sudah
dibuang dengan cara digiling dan disosoh menggunakan alat pengupas dan
penggiling (huller) serta penyosoh (polisher). Gabah yang hanya terkupas bagian
kulit luarnya (hull), disebut beras pecah kulit. Beras sosoh atau beras slyp atau
beras putih adalah butiran beras yang telah terbebas dari bekatul dan telah disosoh
untuk mendapatkan warna putih mengkilap (Rahmad 2009; Patiwiri 2006).
Biji padi atau gabah terdiri atas dua penyusun utama, yaitu 72-82% bagian
yang dapat dimakan atau kariopsis (disebut beras pecah kulit atau brown rice),
dan 18-28% kulit gabah atau sekam. Kariopsis tersusun dari 1-2% perikarp, 4-6%
aleuron dan testa, 2-3% lemma (sekam kelopak), dan 89-94% endosperm. Sumber
lain mengatakan kisaran yang berbeda, kemungkinan disebabkan oleh perbedaan
varietas gabah, keadaan daerah penanaman dan perbedaan pola budidaya (Juliano,
1984 diacu dalam Haryadi, 2008). Perlu dikemukakan juga hasil penelitian lain
yang menyatakan bahwa kariopsis terdiri atas 6,5% perikarp, teta, nuselus dan
aleuron; 2-2,1% skutelum; 0,8-1,1% lembaga atau embrio; dan 90,4-90,6%
endosperm. (Juliano, 1980 diacu dalam Haryadi 2008). Stuktur biji padi dapat
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.Struktur Biji Padi (Tengseng Rice Mill, 2011)
6
Komponen terbesar penyusun beras adalah pati. Oleh sebab itu ciri-ciri
inderawi yang utama, khususnya teksturnya, ditentukan oleh sifat dan perilaku
pati. Berdasar kandungan amilosanya, beras dikelompokkan menjadi beras ketan
yang mengandung amilosa 0-2% bobot kering, beras berkandungan amilosa
rendah yaitu antara 9-20%, beras berkandungan amilosa menengah yaitu 20-25%,
dan beras berkandungan amilosa tinggi, yaitu lebih dari 25%. Beras ketan
digunakan untuk membuat olahan manis dan olahan yang mempunyai tekstur
lunak dan liat. Beras berkadar amilosa rendah digunakan untuk membuat
makanan bayi, sereal sarapan pagi dan roti dengan pengembangan volume
menggunakan ragi (Haryadi 2008).
Subspesies padi yang di tanam didunia secara umum dapat dikelompokkan
menjadi 3 subspesies, yaitu japonica (tipe A), javanica (tipe B) dan indica (tipe
C). Pengelompokan ini didasarkan pada bentuk gabah baik dari panjang maupun
lebarnya. Perbedaan yang paling menonjol dari kedua sub spesies antara javonica
dan indica adalah perbedaan ukuran butiran. Japonica memiliki bentuk butiran
yang pendek membulat, sedangkan indica memiliki bentuk memanjang. Rasio
panjang-lebar japonica lebih kecil dari 2.0 sedangkan indica memiliki rasio
panjang-lebar lebih tinggi hingga 4.0. Rasio lebar-tebal japonica berkisar antara
1.4 sampai 1.6, sedangkan indica 1.3 sampai 1.6. Berat per butir japonica
umumnya lebih tinggi daripada indica (Patiwiri 2006).Sedangkan subspesies
javanica memiliki ukuran butiran yang besar, yaitu memiliki panjang dan lebar
butiran yang tinggi. Indica memiliki rentang lebar butiran antara 2.0-3.5 mm dan
panjang 6.7 mm atau lebih, japonica memiliki rentang lebar butiran 2.7 mm atau
lebih dan panjang 7.7 mm atau lebih (Patiwiri 2006).
Varietas-varietas padi yang ditanam di Indonesia termasuk dalam subspesies
indica. Rasio panjang-lebar paling rendah 2.0 ditunjukkan oleh PB 36 dengan
panjang butiran 6.4 mm, sedangkan rasio panjang-lebar yang tinggi ditunjukkan
oleh varietas Rojolele dan Semeru sebesar 2.9 dengan panjang butiran 6.5-7.5 mm
(Patiwiri 2006).
Persyaratan mutu beras berdasarkan SNI No. 6128-2008 terdiri atas syarat
umum dan syarat khusus. Syarat umum adalah: (a) bebas hama dan penyakit, (b)
bebas bau apek, asam atau bau asing lainnya, (c) bebas dari campuran dedak dan
bekatul dan (d) bebas dari tanda-tanda adanya bahan kimia yang membahayakan
7
dan merugikan. Sedangkan syarat khusus beras menurut SNI No.6128-2008
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Syarat khusus beras menurut SNI No. 6128-2008
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Komponen mutu
Satuan
Derajat sosoh (min)
Kadar air (maks)
Beras kepala (min)
Butir patah (maks)
Butir menir (max)
Butir merah (max)
Butir kuning/rusak (max)
Butir mengapur (max)
Butir asing (max)
Butir gabah (max)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(butir/
100 g)
Mutu
I
100
14
95
5
0
0
0
0
0
0
Mutu
II
100
14
89
10
1
1
1
1
0,02
1
Mutu
III
95
14
78
20
2
2
2
2
0,02
1
Mutu
IV
95
14
73
25
2
3
3
3
0,05
2
Mutu
V
85
15
60
35
5
3
5
5
0,2
3
Sumber: BSN (2011)
Penyimpanan Biji-bijian
Penyimpanan adalah salah satu bentuk tindakan pengamanan yang selalu
berkaitan dengan waktu. Tujuan penyimpanan dari biji-bijian adalah menjaga
kualitas, termasuk nilai nutrisi dan menjaga biji-bijian dalam kondisi yang bagus
untuk pemasaran dan pengolahan. Kualitas dari bahan yang disimpan dipengaruhi
oleh empat faktor, yaitu (a) kondisi awal biji-bijian, (b) kondisi lingkungan
selama periode penyimpanan, (c) faktor biotik, seperti serangga, tikus dan
mikroorganisme dan (d) berbagai perlakuan yang diaplikasikan pada biji-bijian
selama periode penyimpanan (seperti aerasi, pengeringan, fumigasi, kontrol
atmosfer, grain protectan) (Rajendran 2003).
Kondisi awal biji-bijian
Kondisi awal biji-bijian sebelum penyimpanan, seperti tingkat ketuaan biji,
metode panen dan metode penanganan mempengaruhi kualitas biji-bijian yang
disimpan. Aktivitas cendawan dan serangga hama dapat dimulai sejak dari lahan.
Kondisi sanitasi dan fisik biji bijian setelah panen, sebelum disimpan (seperti
kadar air, kebersihan dan densitas) akan mempengaruhi kualitas penyimpanan,
oleh karena itu perlu dilakukan pengamatan kualitas biji-bijian sebelum disimpan.
Aktivitas air ataupun kadar air merupakan faktor paling penting, karena akan
8
mempengaruhi pertumbuhan serangga hama dan organisme perusak lainnya.
Kadar air tidak akan seragam pada penyimpanan curah dan akan bervariasi antar
daerah, antar lot dan dalam penyimpanan karung akan berbeda antara yang lapisan
berbatasan dengan kemasan dengan yang di dalam, dan di penyimpanan curah
antara lapisan atas dengan lapisan luar atau di dalam. Pada penyimpanan curah,
kadar air tertinggi di beberapa bagian lebih penting daripada kadar air rata-rata
(Rajendran 2003).
Faktor Fisik
Faktor fisik yang berpengaruh terhadap penyimpanan biji-bijian adalah
suhu, aktivitas air/kadar air biji
dan kelembaban udara. Aktivitas hama
bergantung pada suhu, sehingga suhu memiliki peran penting dalam
penyimpanan.
Serangga
dan
kapang
memiliki
kondisi
suhu
optimum
pertumbuhan, masing-masing 25-31°C dan 25°C. Penurunan suhu akan
menurunkan aktivitas dan perkembangan serangga dan kapang. Kenaikan suhu
akan menyebabkan peningkatan aktivitas respirasi dari biji-bijian dan serangga,
sehingga reaksi deteriorasi lebih cepat terjadi. Faktor lain yang yang berkorelasi
dengan suhu adalah kadar air atau aktivitas air dari biji. Kadar air antara 12-14%
baik untuk pertumbuhan serangga. Jika aktivitas air (Aw) 0,9 atau lebih, kapang
akan tumbuh. Jika Aw rendah, aktivitas hama akan turun. Suhu dan kadar air
secara bersama-sama menentukan lama penyimpanan. Respirasi dari biji-bijian
dan hama serangga akan mengkonsumsi oksigen dan melepaskan karbon dioksida
selama penyimpanan. Kadar oksigen dan karbon dioksida juga mempengaruhi
populasi dan pertumbuhan serangga (Rajendran 2003).
Interaksi antara faktor fisik dengan proses biologi dalam ekosistem
penyimpanan biji-bijian berperan utama dalam perubahan komposisi biji-bijian
dan sifat fungsionalnya. Perubahan tersebut diantaranya penurunan kadar
karbohidrat termasuk penurunan jumlah gula reduksi dan total gula. Penurunan
kadar lemak dan peningkatan kadar asam lemak bebas karena aktivitas enzim
lipase serta penurunan kadar vitamin A dan B (Rajendran 2003).
Faktor Biotik dan Pengaruh Perlakuan
Faktor biotik seperti serangga, tungau, tikus, burung dan mikroorganisme
berperan pada susut kuantitas dan kualitas dalam penyimpanan biji-bijian, serta
berperan pada kontaminasi, pemanasan dan terkait dengan problem penyimpanan.
9
Pada kasus yang ekstrim dapat mengakibatkan bahaya bagi kesehatan (Rajendran
2003).
Serangga merupakan hama yang pertama berinteraksi dengan biji-bijian dan
menjadi ancaman utama dalam mempertahankan kualitas biji-bijian selama
penyimpanan. Serangga ini mengkonsumsi, mengkontaminasi dan menyebarkan
mikroflora. Serangga hama menyebabkan susut bobot terutama karena aktivitas
makan, dan kerusakan terjadi jika serangga meletakkan telur. Hal ini
menyebabkan kehilangan gula non reduksi, gula reduksi dan total gula dari bijibijian yang diinfestasi. Serangga hama juga mengeluarkan kotoran yang
mengandung asam urat, selain itu juga kontaminasi juga berupa potongan tubuh
dan serangga mati. Kontaminasi serangga dapat menurunkan harga produk dan
dapat juga menyebabkan penolakan produk. Serangga juga berperan dalam
menyebarkan cendawan penyimpanan (Rajendran 2003).
Perlindungan biji-bijian dari kerusakan dapat dilakukan secara fisik dengan
(a) manipulasi suhu, aktivitas air dan komposisi udara; (b) aplikasi “inert dust”
dan (c) pemisahan secara mekanis untuk membuang serangga hama, digunakan
sebelum perlindungan secara kimia dan fumigasi diperkenalkan. Perlakuan fisik
memiliki kelebihan karena bebas residu dan tidak mempengaruhi kualitas biji,
namun umumnya biayanya mahal, tetapi beberapa perlakuan telah dilakukan pada
skala komersial (Rajendran 2003). Kerusakan selama penyimpanan dapat dicegah
dengan fungisida, insektisida, c
PLASTIK FLEKSIBEL UNTUK MENINGKATKAN DAYA TAHAN
SIMPAN BERAS: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah
ELMI KAMSIATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Screening Varietas Padi dan
Penggunaan Kemasan Plastik Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan
Beras: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah. adalah karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2013
Elmi Kamsiati
NRP F153100081
ABSTRACT
Elmi Kamsiati. Rice Varieties Screening and Use of Flexible Plastic Package to
Extent Storage Durability: Case Study Rice at Central Kalimantan. Under
supervision of EMMY DARMAWATI dan YADI HARYADI.
Rice is an important commodity because being the staple food of the most
of Indonesian people. During storage, the rice can be damaged due to
environmental factors as well as postharvest pest. Sitophilus oryzae is postharvest
insect pest that attack rice during storage causing quantity and quality losses. The
objective of this research is to screening resistance of several local rice variety of
Central Kalimantan, study effect of packages on S.oryzae mortality and
determine appropriate packaging for rice storage. Eight rice varieties were tested
against S.oryzae and then taken three variety (Siam Jurut, Siam Unus and
Karang Dukuh) that packaged using “hermetic” laminat, polypropilen (PP) and
low density polyetylen (LDPE). Result of the research showed that the lowest
index of susceptibility was Siam Jurut, followed by Siam Palun, Siam Palas and
Bayar Pahit that were be resistant varieties. Siam Unus had medium index of
susceptibility. Rantul, Siam Pandak and Karang Dukuh had high Index of
susceptibility. After storage, the resistant group had lower quantity losses,
damaged grain and moisture content than susceptible group. The kind of plastic
significantly effect to S.oryzae mortality. Total mortality of S.oryzae reached after
three day for Siam Jurut, Siam Unus and Karang Dukuh in “hermetic” laminat
plastic, six day for Siam jurut in PP plastic, seven day for Siam Unus and Karang
Dukuh. In LDPE, total mortality reached after 20 storage day.
Keywords: rice, screening, S.oryzae, packaging
RINGKASAN
ELMI KAMSIATI. Screening Varietas Padi dan Penggunaan Kemasan Plastik
Fleksibel untuk Meningkatkan Umur Simpan Beras: Studi Kasus Beras di
Kalimantan Tengah. Dibimbing oleh EMMY DARMAWATI dan YADI
HARYADI.
Beras merupakan komoditas penting di Indonesia, karena merupakan
makanan pokok sebagian besar penduduk Indonesia, termasuk di provinsi
Kalimantan Tengah. Konsumsi beras per kapita penduduk Kalimantan Tengah
pada tahun 2011 adalah sebesar 121.27 kg/kapita/tahun (Radius 2011).
Ketersediaan beras senantiasa dijaga untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Selain
masalah produksi, pasca panen merupakan bagian penting dalam penyediaan
beras untuk masyarakat.
Penyimpanan menjadi bagian penting dalam kegiatan pasca panen pada
rantai pasok beras dari produsen sampai ke konsumen. Menurut Direktorat
Penanganan Pasca Panen Deptan dan BPS (2007) yang diacu dalam Haryadi
2010, susut pascapanen padi pada tahun 2007 sebesar 11.27%. Selama
penyimpanan, beras dapat mengalami kerusakan baik karena pengaruh lingkungan
maupun hama penyakit. Serangga hama Sitophilus oryzae banyak menyerang
beras dalam penyimpanan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk
mengurangi kerusakan beras selama penyimpanan adalah penggunaan varietas
yang resisten. Perlindungan beras selama penyimpanan juga dapat dilakukan
melalui pengemasan yang baik. Penelitian ini bertujuan melakukan screening
ketahanan beberapa varietas beras asli Kalimantan Tengah terhadap serangan
hama Sitophilus oryzae, mempelajari pengaruh jenis kemasan terhadap tingkat
dan lama waktu kematian serangga Sitophilus oryzae dalam penyimpanan serta
menentukan jenis kemasan yang sesuai untuk penyimpanan beras.
Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu screening varietas beras terhadap
serangan S.oryzae dan pengemasan beras. Screening varietas beras disusun
dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan varietas beras sebagai
faktor. Penelitian pengemasan beras menggunakan Rancangan Acak Lengkap
dengan dua faktor, yaitu varietas beras (tiga varietas) dan jenis plastik (tiga jenis)
dengan tiga ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa varietas berpengaruh nyata terhadap
ketahanan beras dari serangan S.oryzae. Dari delapan varietas beras (Karang
Dukuh, Siam Jurut, Siam Pandak, Siam Palun, Siam Palas, Bayar Pahit Rantul
dan Siam Unus) yang discreening, varietas Siam Jurut merupakan varietas yang
paling resisten dengan nilai indeks perkembangan (ID), total populasi (Nt) dan
laju perkembangan intrinsik (Rm) paling rendah. Varietas lain yang juga masuk
kelompok resisten adalah Siam Palun, Siam Palas dan Bayar Pahit. Varietas
Karang Dukuh dan Siam Pandak merupakan varietas dengan Nt tertinggi, periode
perkembangan (D) yang rendah, ID dan λ tertinggi. Sedangkan varietas Siam
Unus memiliki nilai medium, yaitu diurutan kelima untuk paremeter Nt, ID dan
λ, serta pada urutan keenam untuk nilai D.
Kelompok varietas yang resisten (memiliki nilai ID rendah) tersebut juga
memiliki persentase susut bobot dan biji berlubang yang rendah, sedangkan
varietas yang rentan memiliki persentase susut bobot dan biji berlubang yang
tinggi. Kelompok varietas dengan susut bobot dan biji berlubang yang rendah
adalah Siam Palas, Bayar Pahit, Siam Jurut, Siam Palun dan Siam Unus. Karang
Dukuh, Siam Pandak dan Rantul merupakan kelompok dengan persentase susut
bobot dan biji berlubang yang tinggi. Populasi S.oryzae berkorelasi positif dengan
persentase susut bobot (nilai r = 0.94), persentase biji berlubang (r = 0.85) dan
kadar air (0.79)
Pada penelitian tahap dua, beras varietas Siam Jurut, Siam Unus dan
Karang Dukuh diinfestasi dengan S.oryzae dikemas dan disimpan. Hasil analisis
ragam menunjukkan pada hari ketiga penyimpanan, jenis plastik dan interaksinya
dengan varietas beras berpengaruh nyata pada persentase kematian S.oryzae.
Persentase kematian S.oryzae mencapai 100% setelah tiga hari penyimpanan
untuk ketiga varietas pada plastik hermetik dan tujuh hari pada plastik PP. Pada
plastik LDPE, kematian S.oryzae mencapai 100% setelah 20 hari penyimpanan
untuk varietas Siam Unus dan Karang Dukuh dan masih tersisa 3% S.oryzae yang
hidup untuk varietas Siam Jurut. Jenis plastik berpengaruh pada komposisi udara
dan persentase kematian S.oryzae dalam kemasan. Plastik “hermetik” laminat
lebih mampu mempertahankan komposisi oksigen dan karbondioksida di dalam
kemasan selama penyimpanan daripada plastik PP dan LDPE.
Kata kunci: beras, screening, S.oryzae, pengemasan
®Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagaian atas seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
SCREENING VARIETAS PADI DAN PENGGUNAAN KEMASAN
PLASTIK FLEKSIBEL UNTUK MENINGKATKAN DAYA TAHAN
SIMPAN BERAS: Studi Kasus Beras di Kalimantan Tengah
ELMI KAMSIATI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pasca Panen
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr.Ir. Ridwan Rachmat, M.Agr.
Judul Tesis
Nama
NRP
: Screening Varietas Padi dan Penggunaan Kemasan Plastik
Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan Beras: Studi
Kasus Beras di Kalimantan Tengah.
: Elmi Kamsiati
: F153100081
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Dr.Ir. Emmy Darmawati, M.Si.
Ketua
Dr. Ir. Yadi Haryadi, M.Sc.
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi
Teknologi Pasca Panen
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr.
Dr.Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal ujian:
Tanggal lulus:
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan begitu banyak
karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Tema yang
dipilih dalam penelitian ini adalah Screening Varietas Padi dan Penggunaan
Kemasan Plastik Fleksibel untuk Meningkatkan Daya Tahan Simpan Beras: Studi
Kasus Beras di Kalimantan Tengah.
Pada kesempatan ini, saya mengucapkan terimakasih kepada Dr.Ir. Emmy
Darmawati, M.Si dan Dr.Ir. Yadi Haryadi, M.Sc. selaku dosen pembimbing saya
yang memberikan saran, arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan
proposal sampai penulisan karya ilmiah ini. Juga saya ucapkan terimakasih
kepada Dr.Ir. Ridwan Rachmat, M.Agr. yang berkenan menjadi dosen penguji
luar komisi yang telah memberikan masukan dan saran untuk perbaikan tesis ini.
Kepada Dr.Sutrisno, M.Agr. selaku Koordinator Mayor Teknologi Pasca Panen
dan staf pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem (Ibu Siti Rusmiyati dan
Bapak Ahmad Mulyatulloh). Kepada staf Laboratorium TPPHP Departemen
TMB (Bapak Sulyaden dan Bapak Firman). Kepada Kepala BPTP Kalimantan
Tengah & teman-teman peneliti yang atas saran dan dukungan dalam pelaksanaan
penelitian ini.
Rasa terimakasih tak terhingga penulis sampaikan untuk Ibu dan Bapak
atas curahan kasih sayang, bimbingan dan do’a yang tak pernah putus, untuk
suamiku tercinta, Mas Aji Bayu atas cinta, kasih sayang, dukungan dan
kesabarannya. Untuk Kakak-kakakku kang Ali, kang Topa dan mbak Puji, atas
motivasi dan nasehatnya. Untuk Umi atas pengertian dan do’anya, untuk adikadikku dek Nanda dan dek Tami atas pengertiannya dan seluruh keluarga yang
memberikan motivasi dan nasehat kepada penulis dalam menapaki hidup ini.
Untuk teman-teman senasib dan seperjuangan, TPP 2010 (teh Susi, Tajul, Cicih,
Ani, Mbak Sandra, Putri, Fajri dan Syahirman) atas motivasi dan kebersamaan
yang terus terjalin, teman-teman TMP 2010, TPP 2011, TEP 2010 dan TEP 45
(Kania, Bekti). Teman-teman di Kost Putri Kartika (Tyas, teh Yunny, Bu Yana,
Niken, Dara, Uchi) atas kebersamaan dan motivasi yang diberikan. Serta masih
banyak lagi ucapan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu
penulis, yang mohon maaf tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu dalam tulisan
ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2013
Elmi Kamsiati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ponorogo, Jawa Timur pada tanggal 4 Februari 1982
sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara, dari pasangan Bapak Saidi dan Ibu
Tukirah. Penulis lulus SMUN 2 Ponorogo pada tahun 2000, kemudian
melanjutkan pendidikan Sarjana di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Universitas
Brawijaya Malang, lulus pada tahun 2004. Sejak tahun 2005, penulis bekerja
sebagai staf peneliti di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Tengah,
Badan Litbang Kementrian Pertanian. Pada tahun 2010, penulis melanjutkan
pendidikan S2 pada Program Studi Teknologi Pasca Panen, Departemen Teknik
Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor dengan beasiswa dari Badan
Litbang Kementrian Pertanian.
GLOSARIUM
Screening varietas
: proses pemilahan varietas dengan metode tertentu
sehingga diketahui varietas yang tahan dan yang
rentan terhadap serangan hama ataupun penyakit
tertentu.
Plastik “hermetik” laminat
: plastik yang dibuat dari laminasi yang memiliki
permeabilitas gas dan uap air yang rendah.
Metode
hermetik
penyimpanan : sistem penyimpanan tertutup berisi atmosfer
termodifikasi yang berasal dari efek respirasi
yang menghasilkan kondisi rendah oksigen dan
tinggi karbon dioksida dalam atmosfer.
Permeabilitas yang rendah dari kemasan dapat
mempertahankan kadar air yang tetap rendah dan
di dalam kemasan. (Villers et al. 2008).
Void (intergranular space) : ruang udara antar biji-bijian.
Serangga
pascapanen
hama : serangga yang menyerang dan merusak
komoditas hasil pertanian setelah dipanen
termasuk dalam penyimpanan.
Resistensi
: ketahanan suatu varietas terhadap serangan
serangga tertentu, dalam penelitian ini Sitophilus
oryzae.
Repelensi
: sifat penolakan suatu bahan terhadap suatu jenis
serangga.
Antifeedant
: bahan fitokimia yang dapat mencegah serangga
untuk makan (Isman et.al 1996 diacu dalam
Negi et al. 2011)
xi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv
PENDAHULUAN.................................................................................................. 1
Latar Belakang..................................................................................................... 1
Perumusan Masalah ............................................................................................. 3
Tujuan Penelitian ................................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 5
Beras .................................................................................................................... 5
Penyimpanan Biji-bijian ...................................................................................... 7
Kondisi awal biji-bijian ................................................................................... 7
Faktor Fisik ...................................................................................................... 8
Faktor Biotik dan Pengaruh Perlakuan ............................................................ 8
Sitophilus oryzae ............................................................................................... 10
Ketahanan varietas beras terhadap serangan hama pascapanen ........................ 12
Pengemasan Beras ............................................................................................. 13
Plastik “hermetik” laminat ............................................................................. 13
Polipropilen (PP) ........................................................................................... 14
Low Density Poli Etilen (LDPE) ................................................................... 14
METODE PENELITIAN ................................................................................... 17
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................... 17
Bahan dan Alat .................................................................................................. 17
Metode Penelitian .............................................................................................. 18
Persiapan ........................................................................................................ 18
Screening varietas beras ................................................................................ 19
Pengemasan Beras ......................................................................................... 23
Metode Analisis ................................................................................................. 25
Perhitungan Hasil Pengamatan Screening ......................................................... 27
Karakteristik Resistensi ................................................................................. 27
Karakteristik Kehilangan Bobot .................................................................... 27
Rancangan Percobaan........................................................................................ 28
Screening varietas beras ................................................................................ 28
Pengemasan beras .......................................................................................... 28
xii
HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 30
Karakteristik Beras............................................................................................. 30
Hasil ............................................................................................................... 30
Pembahasan .................................................................................................... 32
Resistensi Beras ................................................................................................. 35
Hasil ............................................................................................................... 35
Total populasi serangga (Nt) .......................................................................... 35
Periode Perkembangan (D) ............................................................................ 36
Indeks Perkembangan (ID) ............................................................................ 37
Laju Perkembangan intrinsik (Rm) ................................................................ 38
Kapasitas multiplikasi mingguan (λ).............................................................. 38
Pembahasan .................................................................................................... 39
Karakteristik Kehilangan Pascapanen................................................................ 43
Hasil ............................................................................................................... 43
Persentase Susut bobot ................................................................................... 43
Persentase Biji berlubang ............................................................................... 44
Jumlah S.oryzae.............................................................................................. 44
Kadar air ......................................................................................................... 45
Derajat putih ................................................................................................... 45
Pembahasan .................................................................................................... 46
Pengemasan beras .............................................................................................. 51
Hasil ............................................................................................................... 51
Perubahan komposisi udara dalam kemasan selama penyimpanan ............... 51
Kadar oksigen................................................................................................. 52
Kadar karbondioksida .................................................................................... 53
Kematian S.oryzae dalam kemasan ................................................................ 54
Pembahasan .................................................................................................... 59
SIMPULAN DAN SARAN ................................................................................. 65
Simpulan ............................................................................................................ 65
Saran .................................................................................................................. 66
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 67
LAMPIRAN ......................................................................................................... 74
xiii
DAFTAR TABEL
1.Syarat khusus beras menurut SNI No. 6128-2008 .............................................. 7
2.Sifat barrier terhadap gas dan uap air dari berbagai plastik film kemasan ........ 15
3. Dimensi ukuran panjang, lebar dan rasio panjang/lebar delapan varietas beras di
Kalimantan Tengah .......................................................................................... 30
4. Rerata nilai kekerasan dan derajat putih beras .................................................. 31
5. Rerata kadar air, amilosa dan lemak beras ........................................................ 32
6. Rerata total populasi (Nt) S.oryzae pada beras ................................................. 36
7. Rerata periode perkembangan (D) S.oryzae pada beras.................................... 37
8. Rerata nilai Indeks Perkembangan (ID) beras .................................................. 37
9. Rerata laju perkembangan intrinsik (Rm) S.oryzae pada beras ........................ 38
10. Rerata kapasitas multiplikasi mingguan (λ) S.oryzae pada beras ................... 38
11. Rerata nilai total populasi (Nt), periode perkembangan (D), indeks
perkembangan (ID), laju perkembangan intrinsik (Rm), dan kapasitas
multiplikasi mingguan (λ) .............................................................................. 39
12. Rerata susut bobot beras dalam penyimpanan ................................................ 43
13. Rerata biji berlubang pada beras dalam penyimpanan .................................... 44
14. Rerata jumlah total S.oryzae setelah penyimpanan ......................................... 45
15. Rerata kadar air beras setelah penyimpanan ................................................... 46
16. Rerata derajat putih beras setelah penyimpanan. ............................................ 47
17. Persentase susut bobot, biji berlubang, total populasi S.oryzae, kadar air dan
derajat putih ................................................................................................... 49
18. Korelasi parameter-parameter susut bobot...................................................... 48
19. Korelasi antara kadar lemak dengan parameter kehilangan hasil ................... 49
20. Rerata kadar oksigen pada berbagai jenis plastik ......................................... 54
21. Rerata kadar karbondioksida pada berbagai jenis plastik ............................. 56
22. Rerata persen kematian S.oryzae pada berbagai jenis plastik ......................... 57
23. Rerata persen kematian S.oryzae pada berbegai varietas dan jenis plastik pada
hari ketiga penyimpanan ............................................................................... 59
24. Rerata kadar air beras dalam berbagai jenis plastik Lama kematian, kadar air
dan laju perubahan oksigen pada berbagai .................................................... 57
25. Lama kematian, kadar air dan laju perubahan oksigen pada berbagai jenis
plastik dan varietas beras..............................................................
....... 62
xiv
DAFTAR GAMBAR
1.Struktur Biji Padi ................................................................................................. 5
2.Imago Sitophilus oryzae ..................................................................................... 10
3. Diagram Alir Pembiakan Sitophilus oryzae ...................................................... 19
4. Diagram Alir Seri I Screening Varietas Beras................................................... 21
5. Proses penelitian screening varietas beras seri I. .............................................. 22
6. Diagram Alir Seri II Screening Varietas Beras ................................................. 22
7. Proses penelitian screening varietas beras seri II .............................................. 23
8 Diagram alir pengemasan beras.......................................................................... 24
9. Pengemasan beras dengan berbagai jenis plastik .............................................. 25
10. Beras varietas Karang dukuh, Siam Jurut, Siam Pandak, Siam Palun, Siam
Palas, Rantul, Bayar Pahit dan Siam Unus ..................................................... 33
11. Laju pertumbuhan turunan pertama (F1) S.oryzae pada berbagai varietas beras
........................................................................................................................ 35
12. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Siam Jurut ............................................................................... 51
13. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Siam Unus ............................................................................... 52
14. Pola perubahan kadar oksigen dan karbon dioksida pada tiga jenis kemasan
untuk varietas Karang Dukuh ......................................................................... 52
15. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Siam
Jurut selama penyimpanan ............................................................................. 54
16. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Siam
Unus selama penyimpanan ............................................................................ 55
17. Persentase S.oryzae hidup dalam berbagai jenis plastik untuk varietas Karang
Dukuh selama penyimpanan........................................................................... 55
18. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Siam Jurut ......................................................... 57
19. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Siam Unus ........................................................ 58
20. Perubahan kadar air beras dalam berbagai kemasan plastik selama
penyimpanan untuk varietas Karang Dukuh .................................................. 58
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1. Karakteristik beras yang digunakan dalam penelitian...................................
2. Karakteristik plastik yang digunakan dalam penelitian.................................
3a. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2011.................................
3b. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2010................................
3c. Ketersediaan beras di Kalimantan Tengah tahun 2009................................
4a. Analisis ragam kadar amilosa beras..............................................................
4b. Uji lanjut Duncan kadar amilosa beras..........................................................
5a. Analisis ragam kadar lemak beras.................................................................
5b. Uji lanjut Duncan kadar lemak beras..............................................................
6a. Analisis ragam kadar air awal beras penelitian Tahap I seri I.......................
6b. Uji lanjut Duncan kadar air awal beras penelitian Tahap I seri I...................
7a. Analisis ragam dimensi panjang beras ..........................................................
7b. Uji lanjut Duncan dimensi panjang beras.......................................................
8a. Analisis ragam dimensi lebar beras.................................................................
8b. Uji lanjut Duncan dimensi lebar beras............................................................
9a. Analisis ragam dimensi rasio panjang:lebar beras........................................
9b. Uji lanjut Duncan dimensi rasio panjang:lebar beras.....................................
10. Analisis ragam kekerasan beras.......................................................................
11a. Analisis Ragam derajat putih beras................................................................
11b. Uji lanjut Duncan derajat putih beras.............................................................
12a. Analisis ragam jumlah total populasi S.oryzae seri I.....................................
12b. Uji lanjut Duncan jumlah total populasi S.oryzae seri I................................
13a. Analisis ragam nilai periode perkembangan (D)............................................
13b. Uji lanjut Duncan nilai periode perkembangan (D).......................................
14a. Analisis ragam nilai indeks perkembangan (ID)...........................................
14b. Uji lanjut Duncan nilai indeks perkembangan (ID)......................................
15a. Analisis ragam laju perkembangan intrinsik (Rm).........................................
15b. Uji lanjut Duncan laju perkembangan intrinsik (Rm)....................................
16a. Analisis ragam kapasitas multiplikasi mingguan (λ).....................................
16b. Uji lanjut Duncan kapasitas multiplikasi mingguan (λ)................................
17a. Analisis ragam susut bobot............................................................................
17b. Uji lanjut Duncan susut bobot........................................................................
18a. Analisis ragam persentase biji berlubang........................................................
18b. Uji lanjut persentase biji berlubang................................................................
19a. Analisis ragam kadar air beras penelitian Tahap I seri II sebelum
penyimpanan..................................................................................................
19b.Uji lanjut Duncan kadar air beras penelitian Tahap I seri II sebelum
penyimpanan...................................................................................................
75
79
80
81
83
83
83
83
83
83
84
84
84
84
85
85
85
85
86
86
86
86
86
87
87
87
87
87
88
88
88
88
88
89
89
89
xvi
20. Analisis ragam kadar air beras penelitian Tahap I seri II setelah
simpan..............................................................................................................
21a. Derajat putih setelah penyimpanan...............................................
21b. Uji lanjut Duncan derajat putih setelah penyimpanan penelitian Tahap I
seri II..............................................................................................................
22a. Analisis ragam kadar oksigen hari ke-3.........................................................
22b. Uji lanjut Duncan kadar oksigen hari ke-3.....................................................
23. Analisis ragam kadar oksigen hari ke-7..........................................................
24a. Analisis ragam kadar karbon dioksida hari ke-3............................................
24b. Uji lanjut Duncan kadar karbondioksida hari ke-3........................................
25. Analisis ragam kadar karbon dioksida hari ke-7.........................................
26a. Analisis ragam persentase S.oryzae mati hari ke-3........................................
26b. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh varietas
hari ke-3.........................................................................................................
26c. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh jenis plastik
hari ke-3.........................................................................................................
26d. Uji lanjut Duncan persentase S.oryzae mati karena pengaruh interaksi
varietas dan jenis plastik hari ke-3................................................................
27. Analisis ragam persentase S.oryzae mati hari ke-7........................................
28. Analisis ragam kadar air awal beras yang dikemas pada penelitian
Tahap II..........................................................................................................
29a. Analisis ragam kadar air beras yang dikemas hari ke-3 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
29b. Uji lanjut Duncan kadar air beras yang dikemas hari ke-1 penelitian
Tahap II.........................................................................................................
30a. Analisis ragam kadar air beras yang dikemas hari ke-7 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
30b. Uji lanjut Duncan kadar air beras yang dikemas hari ke-7 penelitian
Tahap II..........................................................................................................
89
89
90
90
90
90
91
91
91
91
92
92
92
92
92
93
93
93
93
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Beras merupakan komoditas penting di Indonesia, karena merupakan
makanan pokok sebagian besar penduduk Indonesia, termasuk di provinsi
Kalimantan Tengah. Konsumsi beras per kapita penduduk Kalimantan Tengah
pada tahun 2011 adalah sebesar 121.27 kg/kapita/tahun, dengan jumlah penduduk
sebesar
2.25 juta orang, setidaknya diperlukan 273.86 ribu ton beras untuk
memenuhi konsumsi penduduk tersebut. Kebutuhan ini dipenuhi dari produksi
padi sebesar 610.24 ribu ton yang setara dengan 301.60 ribu ton beras (dengan
rendemen giling 55.7% dan susut pascapanen 11.27%). Berdasarkan jumlah
produksi dan jumlah konsumsi beras masih ada surplus beras sebesar 66.05 ribu
ton. (BPS Kalimantan Tengah 2010, 2011; Radius 2011)
Meskipun secara kuantitas kebutuhan beras secara regional terpenuhi,
namun kuantitas produksi padi yang dihasilkan tiap kabupaten/kota tidaklah selalu
mencukupi kebutuhan daerahnya. Dari 14 kabupaten/kota di Kalimantan Tengah
ada 6 kabupaten yang mengalami surplus ketersediaan beras yaitu Kabupaten
Kapuas, Lamandau, Katingan, Pulang Pisau, Barito Timur dan Murung Raya.
Delapan lainnya, yaitu Kotawaringin Barat, Kotawaringin Timur, Barito Selatan,
Barito Utara, Sukamara, Seruyan, Gunung Mas dan Palangka Raya mengalami
minus ketersediaan beras (Lampiran 3a).
Peningkatan produksi terus dilakukan diantaranya dengan memperluas area
tanam maupun intensifikasi pertanian melalui penerapan teknologi yang
meningkatkan produktivitas. Penggunaan varietas-varietas unggul nasional yang
adaptif dengan agroekosistem setempat dilakukan untuk mencapai tujuan tersebut,
selain itu juga dikembangkan varietas lokal unggul yang selain sesuai dengan
agroekosistem juga disukai oleh masyarakat setempat. Selain dari aspek produksi,
aspek pascapanen juga berperan penting dalam penyediaan beras untuk
masyarakat, karena terdapat potensi kehilangan hasil pada saat pascapanen.
Menurut Direktorat Penanganan Pasca Panen Deptan dan BPS (2007) yang diacu
dalam Haryadi (2010), susut pascapanen padi pada tahun 2007 sebesar 11.27%.
2
Upaya untuk menurunkan susut pascapanen akan dapat meningkatkan
ketersediaan beras untuk masyarakat.
Salah satu kegiatan yang tidak terpisahkan dalam rangkaian kegiatan
pascapanen beras adalah penyimpanan. Menurut Direktorat Penanganan Pasca
Panen Deptan dan BPS (2007)
yang diacu dalam Haryadi (2010), susut
penyimpanan beras pada tahun 2007 sebesar 1.68%, yang jika dikonversikan
dengan produksi beras di Kalimantan Tengah pada tahun 2011, nilai ini setara
dengan 5 710 ton.
Selama penyimpanan, beras dapat mengalami kerusakan baik karena
pengaruh lingkungan maupun hama penyakit. Suhu dan kelembaban udara yang
tinggi dapat mempercepat kerusakan beras yang disimpan, selain itu hama pasca
panen, seperti tikus dan serangga lain dapat menyebabkan susut bobot dan
penurunan kualitas.
Salah satu serangga hama primer yang menyebabkan kerusakan yang
besar pada beras dalam penyimpanan adalah Sitophilus oryzae. Kumbang bubuk
beras tergolong hama primer dan paling dominan menimbulkan kerusakan beras
dalam penyimpanan. Imago merusak beras dari luar sedangkan larva memakan
beras dari dalam. Gejala serangan adalah adanya biji yang berlubang (yang
disebut exit hole). Dalam keadaaan ekstrim, beras yang diserang S.oryzae akan
rusak dan hancur menjadi tepung (Anggara dan Sudarmaji, 2009).
Upaya pencegahan yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerusakan
beras dalam penyimpanan dari serangan hama pascapanen di antaranya adalah
menanam
varietas
padi
yang
resisten.
Penelitian-penelitian
sebelumnya
menunjukkan bahwa varietas yang berbeda memiliki resistensi yang berbeda.
Rashid et al. (2009), melakukan pengujian resistensi tujuh varietas beras
yang berbeda terhadap serangan Sitophilus oryzae (L) dan hasilnya menunjukkan
ada beberapa varietas beras yang resisten dengan susut bobot yang rendah.
Selanjutnya preferensi makan dari Sitophilus oryzae pada empat varietas beras
(Taroum, Hashemi, Ali Kazemi dan Dylamani) juga telah dilaporkan oleh
Hasheminia (2011) yang menyatakan bahwa Sitophilus oryzae menunjukkan
preferensi makan yang berbeda terhadap beras dari varietas yang berbeda.
Nadeem et al. (2011) juga telah meneliti preferensi makan dan periode
3
perkembangan Tribolium castaneum (Herbst), Rhyzopertha dominica (F.) and
Trogoderma granarium Everts pada padi, beras pecah kulit dan beras giling dari
empat varietas padi pada kondisi laboratorium. Varietas yang berbeda
memberikan respon yang berbeda terhadap feeding preference, perkembangan dan
kehilangan berat biji. Abebe et al. (2009) juga telah melaporkan ketahanan
beberapa varietas jagung terhadap serangan hama gudang Sitophilus zeamais
(Motsch.), salah satu hama penting dalam penyimpanan jagung. Hasil penelitian
tersebut menunjukkan bahwa dari 13 varietas yang di screening, diperoleh satu
varietas resisten sedangkan yang lain cukup resisten. Haryadi (1991) diacu dalam
Tarmudji (2008) telah mengembangkan metode screening untuk menyeleksi
berbagai varietas serealia yang tahan terhadap serangan hama. Metode ini
memberikan informasi yang lebih lengkap dibanding metode yang lain.
Disamping penggunaan varietas yang resisten, penggunaan kemasan yang
baik dapat melindungi beras yang disimpan dari serangan hama pascapanen.
Kemasan plastik memiliki fungsi pasif melindungi produk yang dikemas terhadap
kerusakan yang disebabkan faktor eksternal terkait dengan penanganan dan
serangan mikro dan makroorganisme (seperti serangga) (Riudavets et al. 2007).
Pemilihan jenis kemasan dan kadar air yang tepat, efektif dalam
mengurangi infestasi hama Sitrotoga cerealella, Sitophilus oryzae dan Tribolium
castaneum dan kehilangan berat padi yang disimpan (Dharmasena dan
Abeysiriwardena 2003). Penggunaan plastik hermetik pada beras pecah kulit
menunjukkan bahwa terjadi penurunan kondisi oksigen penyimpanan selama 8
bulan, yaitu dari 21% turun ke taraf 8-10 % yang berarti dapat menekan populasi
serangga hidup, dibandingkan dengan kemasan lainnya (Rachmat 2009).
Berdasarkan latar belakang tersebut,
penelitian ini bertujuan untuk
melakukan screening varietas beras lokal Kalimantan Tengah berdasarkan
ketahanan terhadap serangan Sitophilus oryzae dan pemilihan jenis kemasan yang
tepat untuk melindungi beras selama penyimpanan.
Perumusan Masalah
Beras merupakan komoditas pertanian penting di Kalimantan Tengah,
karena merupakan makanan pokok sebagian besar penduduk di wilayah ini.
Ketersediaan beras di provinsi Kalinatan Tengah sudah dapat mencukupi
4
kebutuhan penduduknya, namun kuantitas ketersediaannya tidak merata di setiap
kabupaten. Upaya menjamin ketersediaan beras tidak hanya dari aspek produksi
tetapi juga harus diikuti penanganan pascapanen yang tepat untuk mengurangi
kehilangan hasil. Penyimpanan merupakan salah satu rantai dalam pascapanen
beras sebelum sampai ke konsumen. Dalam penyimpanan beras dapat mengalami
kerusakan karena faktor lingkungan serta serangan hama dan penyakit. Serangga
hama Sitophilus oryzae merupakan hama yang banyak menyerang beras dalam
penyimpanan. Ketahanan setiap varietas beras terhadap hama penyakit berbeda
karena bentuk, kandungan gizi akan mempengaruhi kesukaan serangga hama
terhadap suatu bahan pangan. Oleh karena itu perlu dilakukan screening varietas
untuk menentukan varietas beras yang tahan terhadap serangan Sitophilus oryzae.
Upaya selanjutnya yang dapat dilakukan untuk melindungi beras yang disimpan
adalah teknik pengemasan yang baik. Pengemasan akan melindungi produk yang
disimpan dari kerusakan yang disebabkan serangan hama pascapanen.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1. Melakukan screening ketahanan beberapa varietas beras asli Kalimantan
Tengah terhadap serangan hama Sitophilus oryzae.
2. Mempelajari pengaruh jenis kemasan terhadap tingkat dan lama waktu
kematian serangga Sitophilus oryzae dalam penyimpanan.
3. Menentukan jenis kemasan yang sesuai untuk penyimpanan beras.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Beras
Beras adalah gabah yang bagian sekam dan pericarp (kulit ari)nya sudah
dibuang dengan cara digiling dan disosoh menggunakan alat pengupas dan
penggiling (huller) serta penyosoh (polisher). Gabah yang hanya terkupas bagian
kulit luarnya (hull), disebut beras pecah kulit. Beras sosoh atau beras slyp atau
beras putih adalah butiran beras yang telah terbebas dari bekatul dan telah disosoh
untuk mendapatkan warna putih mengkilap (Rahmad 2009; Patiwiri 2006).
Biji padi atau gabah terdiri atas dua penyusun utama, yaitu 72-82% bagian
yang dapat dimakan atau kariopsis (disebut beras pecah kulit atau brown rice),
dan 18-28% kulit gabah atau sekam. Kariopsis tersusun dari 1-2% perikarp, 4-6%
aleuron dan testa, 2-3% lemma (sekam kelopak), dan 89-94% endosperm. Sumber
lain mengatakan kisaran yang berbeda, kemungkinan disebabkan oleh perbedaan
varietas gabah, keadaan daerah penanaman dan perbedaan pola budidaya (Juliano,
1984 diacu dalam Haryadi, 2008). Perlu dikemukakan juga hasil penelitian lain
yang menyatakan bahwa kariopsis terdiri atas 6,5% perikarp, teta, nuselus dan
aleuron; 2-2,1% skutelum; 0,8-1,1% lembaga atau embrio; dan 90,4-90,6%
endosperm. (Juliano, 1980 diacu dalam Haryadi 2008). Stuktur biji padi dapat
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.Struktur Biji Padi (Tengseng Rice Mill, 2011)
6
Komponen terbesar penyusun beras adalah pati. Oleh sebab itu ciri-ciri
inderawi yang utama, khususnya teksturnya, ditentukan oleh sifat dan perilaku
pati. Berdasar kandungan amilosanya, beras dikelompokkan menjadi beras ketan
yang mengandung amilosa 0-2% bobot kering, beras berkandungan amilosa
rendah yaitu antara 9-20%, beras berkandungan amilosa menengah yaitu 20-25%,
dan beras berkandungan amilosa tinggi, yaitu lebih dari 25%. Beras ketan
digunakan untuk membuat olahan manis dan olahan yang mempunyai tekstur
lunak dan liat. Beras berkadar amilosa rendah digunakan untuk membuat
makanan bayi, sereal sarapan pagi dan roti dengan pengembangan volume
menggunakan ragi (Haryadi 2008).
Subspesies padi yang di tanam didunia secara umum dapat dikelompokkan
menjadi 3 subspesies, yaitu japonica (tipe A), javanica (tipe B) dan indica (tipe
C). Pengelompokan ini didasarkan pada bentuk gabah baik dari panjang maupun
lebarnya. Perbedaan yang paling menonjol dari kedua sub spesies antara javonica
dan indica adalah perbedaan ukuran butiran. Japonica memiliki bentuk butiran
yang pendek membulat, sedangkan indica memiliki bentuk memanjang. Rasio
panjang-lebar japonica lebih kecil dari 2.0 sedangkan indica memiliki rasio
panjang-lebar lebih tinggi hingga 4.0. Rasio lebar-tebal japonica berkisar antara
1.4 sampai 1.6, sedangkan indica 1.3 sampai 1.6. Berat per butir japonica
umumnya lebih tinggi daripada indica (Patiwiri 2006).Sedangkan subspesies
javanica memiliki ukuran butiran yang besar, yaitu memiliki panjang dan lebar
butiran yang tinggi. Indica memiliki rentang lebar butiran antara 2.0-3.5 mm dan
panjang 6.7 mm atau lebih, japonica memiliki rentang lebar butiran 2.7 mm atau
lebih dan panjang 7.7 mm atau lebih (Patiwiri 2006).
Varietas-varietas padi yang ditanam di Indonesia termasuk dalam subspesies
indica. Rasio panjang-lebar paling rendah 2.0 ditunjukkan oleh PB 36 dengan
panjang butiran 6.4 mm, sedangkan rasio panjang-lebar yang tinggi ditunjukkan
oleh varietas Rojolele dan Semeru sebesar 2.9 dengan panjang butiran 6.5-7.5 mm
(Patiwiri 2006).
Persyaratan mutu beras berdasarkan SNI No. 6128-2008 terdiri atas syarat
umum dan syarat khusus. Syarat umum adalah: (a) bebas hama dan penyakit, (b)
bebas bau apek, asam atau bau asing lainnya, (c) bebas dari campuran dedak dan
bekatul dan (d) bebas dari tanda-tanda adanya bahan kimia yang membahayakan
7
dan merugikan. Sedangkan syarat khusus beras menurut SNI No.6128-2008
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Syarat khusus beras menurut SNI No. 6128-2008
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Komponen mutu
Satuan
Derajat sosoh (min)
Kadar air (maks)
Beras kepala (min)
Butir patah (maks)
Butir menir (max)
Butir merah (max)
Butir kuning/rusak (max)
Butir mengapur (max)
Butir asing (max)
Butir gabah (max)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(butir/
100 g)
Mutu
I
100
14
95
5
0
0
0
0
0
0
Mutu
II
100
14
89
10
1
1
1
1
0,02
1
Mutu
III
95
14
78
20
2
2
2
2
0,02
1
Mutu
IV
95
14
73
25
2
3
3
3
0,05
2
Mutu
V
85
15
60
35
5
3
5
5
0,2
3
Sumber: BSN (2011)
Penyimpanan Biji-bijian
Penyimpanan adalah salah satu bentuk tindakan pengamanan yang selalu
berkaitan dengan waktu. Tujuan penyimpanan dari biji-bijian adalah menjaga
kualitas, termasuk nilai nutrisi dan menjaga biji-bijian dalam kondisi yang bagus
untuk pemasaran dan pengolahan. Kualitas dari bahan yang disimpan dipengaruhi
oleh empat faktor, yaitu (a) kondisi awal biji-bijian, (b) kondisi lingkungan
selama periode penyimpanan, (c) faktor biotik, seperti serangga, tikus dan
mikroorganisme dan (d) berbagai perlakuan yang diaplikasikan pada biji-bijian
selama periode penyimpanan (seperti aerasi, pengeringan, fumigasi, kontrol
atmosfer, grain protectan) (Rajendran 2003).
Kondisi awal biji-bijian
Kondisi awal biji-bijian sebelum penyimpanan, seperti tingkat ketuaan biji,
metode panen dan metode penanganan mempengaruhi kualitas biji-bijian yang
disimpan. Aktivitas cendawan dan serangga hama dapat dimulai sejak dari lahan.
Kondisi sanitasi dan fisik biji bijian setelah panen, sebelum disimpan (seperti
kadar air, kebersihan dan densitas) akan mempengaruhi kualitas penyimpanan,
oleh karena itu perlu dilakukan pengamatan kualitas biji-bijian sebelum disimpan.
Aktivitas air ataupun kadar air merupakan faktor paling penting, karena akan
8
mempengaruhi pertumbuhan serangga hama dan organisme perusak lainnya.
Kadar air tidak akan seragam pada penyimpanan curah dan akan bervariasi antar
daerah, antar lot dan dalam penyimpanan karung akan berbeda antara yang lapisan
berbatasan dengan kemasan dengan yang di dalam, dan di penyimpanan curah
antara lapisan atas dengan lapisan luar atau di dalam. Pada penyimpanan curah,
kadar air tertinggi di beberapa bagian lebih penting daripada kadar air rata-rata
(Rajendran 2003).
Faktor Fisik
Faktor fisik yang berpengaruh terhadap penyimpanan biji-bijian adalah
suhu, aktivitas air/kadar air biji
dan kelembaban udara. Aktivitas hama
bergantung pada suhu, sehingga suhu memiliki peran penting dalam
penyimpanan.
Serangga
dan
kapang
memiliki
kondisi
suhu
optimum
pertumbuhan, masing-masing 25-31°C dan 25°C. Penurunan suhu akan
menurunkan aktivitas dan perkembangan serangga dan kapang. Kenaikan suhu
akan menyebabkan peningkatan aktivitas respirasi dari biji-bijian dan serangga,
sehingga reaksi deteriorasi lebih cepat terjadi. Faktor lain yang yang berkorelasi
dengan suhu adalah kadar air atau aktivitas air dari biji. Kadar air antara 12-14%
baik untuk pertumbuhan serangga. Jika aktivitas air (Aw) 0,9 atau lebih, kapang
akan tumbuh. Jika Aw rendah, aktivitas hama akan turun. Suhu dan kadar air
secara bersama-sama menentukan lama penyimpanan. Respirasi dari biji-bijian
dan hama serangga akan mengkonsumsi oksigen dan melepaskan karbon dioksida
selama penyimpanan. Kadar oksigen dan karbon dioksida juga mempengaruhi
populasi dan pertumbuhan serangga (Rajendran 2003).
Interaksi antara faktor fisik dengan proses biologi dalam ekosistem
penyimpanan biji-bijian berperan utama dalam perubahan komposisi biji-bijian
dan sifat fungsionalnya. Perubahan tersebut diantaranya penurunan kadar
karbohidrat termasuk penurunan jumlah gula reduksi dan total gula. Penurunan
kadar lemak dan peningkatan kadar asam lemak bebas karena aktivitas enzim
lipase serta penurunan kadar vitamin A dan B (Rajendran 2003).
Faktor Biotik dan Pengaruh Perlakuan
Faktor biotik seperti serangga, tungau, tikus, burung dan mikroorganisme
berperan pada susut kuantitas dan kualitas dalam penyimpanan biji-bijian, serta
berperan pada kontaminasi, pemanasan dan terkait dengan problem penyimpanan.
9
Pada kasus yang ekstrim dapat mengakibatkan bahaya bagi kesehatan (Rajendran
2003).
Serangga merupakan hama yang pertama berinteraksi dengan biji-bijian dan
menjadi ancaman utama dalam mempertahankan kualitas biji-bijian selama
penyimpanan. Serangga ini mengkonsumsi, mengkontaminasi dan menyebarkan
mikroflora. Serangga hama menyebabkan susut bobot terutama karena aktivitas
makan, dan kerusakan terjadi jika serangga meletakkan telur. Hal ini
menyebabkan kehilangan gula non reduksi, gula reduksi dan total gula dari bijibijian yang diinfestasi. Serangga hama juga mengeluarkan kotoran yang
mengandung asam urat, selain itu juga kontaminasi juga berupa potongan tubuh
dan serangga mati. Kontaminasi serangga dapat menurunkan harga produk dan
dapat juga menyebabkan penolakan produk. Serangga juga berperan dalam
menyebarkan cendawan penyimpanan (Rajendran 2003).
Perlindungan biji-bijian dari kerusakan dapat dilakukan secara fisik dengan
(a) manipulasi suhu, aktivitas air dan komposisi udara; (b) aplikasi “inert dust”
dan (c) pemisahan secara mekanis untuk membuang serangga hama, digunakan
sebelum perlindungan secara kimia dan fumigasi diperkenalkan. Perlakuan fisik
memiliki kelebihan karena bebas residu dan tidak mempengaruhi kualitas biji,
namun umumnya biayanya mahal, tetapi beberapa perlakuan telah dilakukan pada
skala komersial (Rajendran 2003). Kerusakan selama penyimpanan dapat dicegah
dengan fungisida, insektisida, c