Kemasan Aktif Penyerap Etilen Berbahan Dasar Kitosan dan KMnO4

KEMASAN AKTIF PENYERAP ETILEN BERBAHAN DASAR
KITOSAN DAN KMnO4

SARAH SORAYA BILYANE

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kemasan Aktif
Penyerap Etilen Berbahan Dasar Kitosan dan KMnO4 adalah benar karya saya
dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. 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
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, April 2014
Sarah Soraya Bilyane
NIM F34090107

ABSTRAK
SARAH SORAYA BILYANE. Kemasan Aktif Penyerap Etilen Berbahan Dasar
Kitosan dan KMnO4. Dibimbing oleh ENDANG WARSIKI
Kemasan aktif merupakan bagian dari kemasan modern yang dapat
mengubah kondisi lingkungan kemasan pangan untuk memperpanjang umur
simpan, salah satu bahan kemasan aktif yaitu kalium permanganat (KMnO4).
Tujuan dari penelitian ini ialah membuat kemasan aktif berbahan dasar kitosan
dan KMnO4, mengaplikasikan kemasan aktif dalam penyimpanan buah tomat, dan
menganalisis perubahan mutu buah tomat dalam kemasan aktif selama
penyimpanan. Formulasi film dibuat dengan mencampurkan kitosan 6 g, 140 mL
asam asetat 1%, aquades 60 mL, sorbitol 2 mL, dan KMnO4 dengan konsentrasi 3
g, 5 g, dan 7 g. Setelah penyimpanan selama 5 hari didapatkan hasil film yang
dipergunakan untuk membungkus buah tomat menjadi berkeringat. Formulasi
terbaik untuk menyerap etilen yakni formula F3 dengan KMnO4 sebanyak 7 g
karena mampu menghambat proses pematangan buah tomat dibandingkan dengan

formulasi yang lain. Buah yang terkemas pada suhu penyimpanan ruang memiliki
nilai kadar air yang lebih rendah yakni sebesar 43,41% dari nilai sampel kontrol
sebesar 52,65%, sedangkan pada suhu kulkas hanya formula F3 yang memiliki
nilai kadar air lebih rendah yakni 34,70% dari sampel kontrol yakni sebesar
37,44%. Buah yang terkemas pada suhu penyimpanan ruang memiliki nilai
kekerasan yang lebih tinggi yakni 17,79 dari nilai sampel kontrol sebesar 3,47,
sedangkan pada suhu penyimpanan kulkas sampel yang dikemas memiliki nilai
kekerasan yang lebih rendah yakni 2,72 dari nilai sampel kontrol yakni sebesar
4,29. Penambahan KMnO4 pada film dapat menjaga pH pada kisaran 4, baik pada
suhu penyimpanan ruang maupun suhu penyimpanan kulkas. Sampel F3 memiliki
nilai vitamin C yang tinggi baik pada suhu penyimpanan ruang sebesar 9,38 mg
maupun suhu penyimpanan kulkas sebesar 7,26 mg, jika dibandingkan dengan
sampel kontrol maupun sampel yang lain. Nilai hue sampel maupun kontrol
berada pada kisaran warna kuning-merah.
Kata kunci : kalium permanganat, kemasan aktif, penyerap etilen, tomat

ABSTRACT
SARAH SORAYA BILYANE. Ethylene absorbent active package based on
Chitosan and KMnO4. Supervised by ENDANG WARSIKI
Active packaging is part of the modern packaging that can change the

environmental conditions of food packaging to extend the shelf life, one of the
active packaging materials is potassium permanganate (KMnO4). The purpose of
this study was to develop active packaging from chitosan and KMnO4, to apply
active packaging in tomato storage and to analyze quality changes of the tomatoes
in active packaging during storage. Film was prepared by mixing chitosan 6 g,
140 mL of acetic acid 1%, 60 mL of aquadest, 2 mL sorbitol, and KMnO4 with
concentration of 3, 5, and 7 g. After 5 days storage, the film used to wrap the
tomatoes was sweated. The best formulation to absorb the ethylene was F3 that

made by 7 g KMnO4, since it could inhibit tomato fruit ripening process
compared to other formulations. Fruits packed at room temperature had lower
water content which was equal to 43,41%, furthermore the control sample water
content was 52.65%, while at the refrigator temperature it was only F3 formula
that had a lower water content which was 34,70%, which control was 37,44%.
Fruits were packed at room temperature had a high hardness as much as 17,79
compare to the control sample value of 3,47, while the refrigerator temperature
had lower hardness value of the 2,72 compare to the control sample value of 4,29.
Addition of KMnO4 on the film can maintain the pH in the range of 4, both in
refrigerator and room temperature. Sample F3 had a value of vitamin C higher
either in room temperature of 9,38 mg and refrigerator temperature of 7,26 mg,

compare to control sample or other samples. Hue value of sample and control
were in the range of the yellow to red.
Keywords: active packaging, ethylene absorbent, potassium permanganate,
tomatoes

KEMASAN AKTIF PENYERAP ETILEN BERBAHAN DASAR
KITOSAN DAN KMnO4

SARAH SORAYA BILYANE

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2014

Judul Skripsi : Kemasan AktifPenyerap Etilen Berbahan Dasar Kitosan dan
KMn04
: Sarah Soraya Bilyane
Nama
: F34090107
NIM

Disetujui oleh

Dr Endang Warsiki STP MSi
Pembimbing

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

"'"j 3 APR 20 4'

Judul Skripsi : Kemasan Aktif Penyerap Etilen Berbahan Dasar Kitosan dan
KMnO4
Nama
: Sarah Soraya Bilyane
NIM
: F34090107

Disetujui oleh

Dr Endang Warsiki STP MSi
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang
dipilih dalam penelitian ini yaitu “Kemasan Aktif Penyerap Etilen Berbahan
Dasar Kitosan dan KMnO4”. Penulis menyampaikan terima kasih dan
penghargaan teristimewa kepada:
1. Dr Endang Warsiki STP MSi selaku Pembimbing Akademik atas perhatian
dan bimbingannya selama penelitian dan penyelesaian skripsi.
2. Prof Dr Ing Ir Suprihatin dan Dr Prayoga Suryadarma STP MT selaku
penguji atas kritik dan sarannya.
3. Ayahanda Ir H Ahmad Anwar Ardabili, Ibunda Dra Hj Nenden Syarifah
Garnama, beserta keluarga besar atas doa, semangat dan kasih sayangnya.
4. Laboran TIN yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian.
5. Intan Ayu, Aldyanza Yusuf, Muhamad Haris, Reni Suparwati, Nur Faizah,
Fatia Tririzqi, Imastia Rahma, Wenox Woen, Widya Purwaningrum, Roberto
Danieli, Anik Setianingsih, Inez Harsari, Dian Sukma, Ardissa Utami dan
teman-teman kos putri Pondok Jaika atas semangat dan dukungannya.
6. Keluarga besar TIN 46 atas keceriaan dan kenangan indah tak terlupakan
7. Seluruh sanak dan kerabat yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.
Semoga skripsi ini bermanfaat.

Bogor, April 2014
Sarah Soraya Bilyane

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vii

DAFTAR GAMBAR

vii

DAFTAR LAMPIRAN

vii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

METODE

6

Bahan

6

Alat

6

Metodologi Penelitian

6

Prosedur Analisis Data

8

TINJAUAN PUSTAKA

2

HASIL DAN PEMBAHASAN

8

SIMPULAN DAN SARAN

19

Simpulan

19

Saran

20

DAFTAR PUSTAKA

20

LAMPIRAN

23

RIWAYAT HIDUP

28

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Penyerap etilen komersil yang telah dikembangkan
Kode Formula Kemasan Penyerap Etilen
Hasil karakterisasi film penyerap etilen
Nilai hue dan daerah kisaran warna kromatis

5
8
9
18

DAFTAR GAMBAR
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Hubungan proses pertumbuhan dengan jumlah CO2 yang dikeluarkan
Diagram alir pembuatan kemasan aktif penyerap etilen
(a) Buah tomat ((a1) suhu penyimpanan ruang (32C), (a2) suhu
penyimpanan kulkas (9C)), (b) kemasan penyerap etilen (c) buah
tomat dalam kemasan (d) perubahan visual kemasan penyerap etilen
Hubungan antara kadar air (%) dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara kadar air (%) dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)
Hubungan antara uji kekerasan dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara uji kekerasan dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)
Hubungan antara uji pH dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara uji pH dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)
Hubungan antara uji Vitamin C (mg) dengan lama penyimpanan (hari)
pada penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara uji Vitamin C (mg) dengan lama penyimpanan (hari)
pada penyimpanan suhu kulkas (9C)
Hubungan antara nilai hue dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara nilai hue dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (9C)

4
7

11
12
12
13
14
15
15
16
17
18
19

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3

Prosedur analisis pengamatan
Hasil analisis ragam pengamatan
Data hasil analisis pengamatan

23
24
25

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kemasan mempunyai peran yang penting dalam industri pengolahan
makanan. Fungsi kemasan yang paling mendasar adalah dapat memberikan
proteksi dan mempermudah distribusi produk. Kemasan melindungi makanan dari
kondisi lingkungan, seperti cahaya, oksigen, etilen, kelembaban, mikroba, tekanan
mekanis, dan debu (Ahvenainen 2003). Syarat dasar suatu kemasan yaitu mudah
dipasarkan, mempunyai harga yang sesuai, memiliki kemampuan teknis
(contohnya dapat digunakan pada mesin pengemasan otomatis dan dapat dikelim),
dapat berhubungan langsung dengan makanan, memiliki efek rendah terhadap
lingkungan dan dapat di daur ulang. Beberapa fungsi dan persyaratan tersebut
dapat saling bertentangan sehingga pengemasan modern harus dioptimalisasi dan
terintegrasi secara efektif dengan kebutuhan rantai pasok distribusi (Ahvenainen
2003). Teknologi pengemasan pangan modern mencakup pengemasan atmosfir
termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif (Active
Packaging), dan kemasan cerdas (Smart Packaging). Teknologi pengemasan ini
bertujuan meningkatkan keamanan dan mutu bahan secara maksimal (Hurme et
al. 1994).
Kemasan aktif merupakan salah satu pengembangan dari teknologi
pengemasan modern. Sianturi (2011), telah meneliti pengembangan kemasan aktif
anti mikroba berbahan dasar kitosan dengan penambahan agen anti mikroba
seperti bawang putih dan daun sirih. Terry et al. (2007) mengembangkan material
baru untuk menyerap etilen dengan menggunakan Paladium (Pd) – promote
powder. Warsiki et al (2011) telah meneliti evaluasi sifat fisis-mekanis dan
permeabilitas film berbahan kitosan.
Kitosan dipilih sebagai bahan dasar pembuat film karena dapat membentuk
film dengan membran yang baik (Hoaglan dan Parris 1996). Film dengan bahan
kitosan mempunyai sifat yang kuat, elastis, fleksibel, dan sulit untuk di robek
(Butler et al. 1996). Selain itu film kitosan ini mempunyai permeabilitas yang
tinggi (Warsiki et al. 2011). Menurut Day (2008) kalium permanganat (KMnO4)
merupakan salah satu bahan tambahan yang berfungsi sebagai bahan penyerap
etilen yang sudah diaplikasikan secara komersial. Pada penelitian ini senyawa
absorben kalium permanganat dan kitosan dicampur untuk dapat dibuat menjadi
kemasan penyerap etilen.
Kemasan aktif penyerap etilen dapat diaplikasikan pada buah klimaterik
seperti mangga, pepaya, pisang, dan tomat. Buah tomat tergolong ke dalam buah
klimaterik yang memproduksi gas etilen. Menurut Kader (1992) buah tomat
memiliki kisaran laju produksi etilen sebesar 1,0 - 10,0 (l C2H4/kg-jam). Jika
keberadaan gas ini berlebihan maka akan mempercepat proses pematangan buah.
Tingkat kematangan buah dapat diindikasikan oleh peningkatan nilai kadar air
(Syarif dan Hadid 1993), peningkatan nilai kekerasan (Winarno dan
Wirakartakusumah 1979), peningkatan nilai pH (Pantastico 1986), peningkatan
nilai vitamin C (Muchtadi et al 2010) dan perubahan warna menjadi kuning
kemerahan (MacDougall 2002). Dengan adanya penambahan KMnO4 pada
kemasan aktif penyerap etilen maka proses pematangan buah tersebut akan
terhambat.

2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah (i) membuat kemasan aktif menggunakan
kitosan dan KMnO4 sebagai bahan dasar pembuat film, (ii) mengaplikasikan
kemasan aktif penyerap etilen untuk menyimpan buah tomat dan (iii)
menganalisis perubahan mutu buah tomat dalam kemasan aktif selama
penyimpanan yang diindikasikan oleh kadar air, kekerasan, pH, vitamin C dan
warna.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu memberikan informasi tentang pembuatan
kemasan penyerap etilen. Kemasan tersebut dapat dimanfaatkan untuk menjaga
kualitas dan memperpanjang umur simpan buah klimaterik.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini yakni pembuatan kemasan penyerap etilen
menggunakan kitosan dan KMnO4 dengan tambahan sorbitol sebagai plasticizer.
Penelitian ini difokuskan untuk melihat kinerja KMnO4 dalam menyerap etilen
pada kemasan aktif.

TINJAUAN PUSTAKA
Pengemasan Modern
Menurut Ahvenainen (2003), pengemasan modern dapat dibagi menjadi dua
yaitu pengemasan aktif (active packaging) dan pengemasan cerdas (smart
packaging). Actipack Project yang dibentuk pada tahun 1999-2001 di Eropa
mencoba merumuskan definisi pengemasan aktif dan pengemasan cerdas seperti
di bawah ini.
1. Pengemasan aktif (active packaging)
Pengemasan aktif bertujuan untuk mengubah kondisi makanan yang
dikemas untuk memperpanjang umur simpan atau untuk meningkatkan keamanan,
sementara tetap mempertahankan kualitas makanan yang dikemas. Kondisi
makanan dalam kemasan dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu proses fisiologis
(contohnya respirasi buah dan sayuran segar), proses kimia (contohnya oksidasi
lemak), proses fisika (contohnya pembusukan pada roti), aspek mikrobiologi
(kerusakan karena mikroba) dan serangan hama (contohnya serangga)
(Ahvenainen 2003).
Menurut Suppakul et al (2003), pengemasan aktif adalah sebuah konsep
inovatif yang dapat didefinisikan sebagai suatu jenis pengemasan dimana bahan
kemasan, produk dan lingkungan berinteraksi untuk memperpanjang umur simpan
atau menjaga keamanan atau penampakan bahan, sementara tetap menjaga
kualitas dari produk tersebut. Hal ini khususnya sangat penting untuk produk yang
segar dan produk yang harus disimpan dalam waktu yang lama.
Day (2008) mendefinisikan pengemasan aktif sebagai suatu sistem kemasan
yang sengaja ditambahkan dan bertujuan untuk meningkatkan kemampuan

3
kemasan dalam menjaga atau memelihara aspek kualitas, keamanan, dan sensori
dari bahan pangan. Kemasan aktif memiliki kemampuan untuk memerangkap atau
menahan masuk oksigen, menyerap karbon dioksida, uap air, etilen, flavor, bau,
noda, mengeluarkan karbon dioksida, etanol, antioksidan, serta memelihara
kontrol suhu dan bertanggung jawab terhadap perubahan suhu. Teknik dalam
sistem pengemasan aktif dapat dibagi dalam tiga kategori yaitu sistem penyerap,
sistem pelepas, dan sistem lainnya.
Sistem penyerap akan menyerap komponen yang tidak diinginkan seperti
oksigen, karbondioksida, etilen, kelebihan air, polutan dan beberapa komponen
lain. Sistem pelepas merupakan sistem yang melepaskan atau menambahan bahan
tertentu seperti karbondioksida, antioksidan, dan bahan tambahan makanan ke
makanan dalam kemasan atau ke bagian headspace kemasan secara aktif. Sistem
lainnya dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, antara lain pencegah panas,
selfheating cans and containers, self cooling cans and containers, kemasan dalam
microwave, film yang sensitif terhadap panas, film yang telah diradiasi sinar
ultraviolet dan film yang telah dilapisi material tertentu (Day 2008).
2. Pengemasan cerdas (smart packaging)
Pengemasan cerdas bertujuan untuk mengawasi kondisi makanan terkemas
dengan tujuan untuk mendapatkan informasi mengenai kualitas makanan dalam
kemasan sewaktu transportasi dan penyimpanan. Pengawasan kondisi makanan
dilakukan dengan menggunakan indikator yang dibedakan atas indikator luar dan
indikator dalam. Indikator luar adalah indikator yang diletakkan di luar kemasan
sementara indikator dalam adalah indikator yang ditempatkan di dalam kemasan,
dapat ditempatkan pada head-space kemasan atau ditambahkan pada penutup
kemasan. Contoh indikator luar yaitu indikator waktu, indikator suhu dan
indikator pertumbuhan mikroba sementara contoh indikator dalam adalah
indikator oksigen, indikator karbon dioksida, indikator patogen dan indikator
pertumbuhan mikroba (Ahvenainen 2003).
Buah Klimaterik
Tomat adalah buah yang memiliki pola respirasi klimakterik, yaitu pola
respirasi yang ditandai dengan terjadinya peningkatan laju respirasi dan produksi
etilen secara cepat bersamaan dengan pemasakan. Respirasi adalah suatu proses
metabolisme dengan cara menggunakan oksigen dalam pembakaran senyawa
yang lebih komplek, yaitu pati, gula, dan asam organik, menghasilkan energi yang
dapat digunakan oleh sel untuk reaksi sintesa (Winarno dan Wirakartakusumah
1979).
Buah klimaterik mengalami kenaikan CO2 secara mendadak dan mengalami
penurunan dengan cepat setelah proses pematangan terjadi, sedangkan buah
nonklimaterik tidak terjadi kenaikan CO2 dan diikuti dengan penurunan CO2
dengan cepat. Klimaterik ditandai dengan adanya proses waktu pematangan yang
cepat dan peningkatan respirasi yang menyolok serta perubahan warna, cita rasa
dan teksturnya (Rhodes 1970).
Respirasi sangat berpengaruh terhadap perubahan biokimia dan
mempengaruhi mutu buah-buahan. Kerusakan fisik dan keawetan bahan
dipengaruhi oleh suhu, tingkat pematangan buah, komposisi kimia jaringan, jenis

4
jaringan, dan jenis kerusakan buah (Pantastico 1986). Reaksi proses respirasi yang
terjadi dalam sel buah dan sayuran dapat digambarkan sebagai berikut :
C6H12O6 + 6 O2 → CO2 + 6 H2O
Menurut Ryall dan Lipton (1988) laju respirasi merupakan petunjuk yang
baik untuk daya simpan buah sesudah dipanen. Hal ini juga merupakan petunjuk
laju kemunduran mutu dan nilainya sebagai bahan pangan. Laju respirasi
merupakan indeks yang digunakan untuk menentukan umur simpan buah-buahan
setelah dipanen. Besarnya laju respirasi dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor
internal dan faktor eksternal. Faktor internal seperti tingkat perkembangan organ,
susunan kimia jaringan, ukuran produk, adanya pelapisan alami dan jenis jaringan.
Sedangkan faktor eksternal antara lain suhu, penggunaan etilen, ada tidaknya
oksigen dan karbondioksida, senyawa pengatur pertumbuhan dan adanya luka
pada buah (Phan et al. 1986). Kurva hubungan antara pertumbuhan buah dengan
jumlah CO2 yang dikeluarkan selama respirasi terdapat pada Gambar 1.

Gambar 1 Hubungan proses pertumbuhan dengan jumlah CO2 yang dikeluarkan
(Syarief H 1977)
Siklus hidup buah secara garis besar dapat dibedakan menjadi tiga tahapan
fisiologi yaitu pertumbuhan (growth), pematangan (ripening), dan pelayuan
(senescence). Pertumbuhan melibatkan pembelahan sel dan diteruskan dengan
pembesaran sel yang bertanggung jawab terhadap ukuran maksimal sel tersebut.
Pematangan adalah kejadian dramatik dalam kehidupan buah karena mengubah
organ tanaman dari matang secara fisiologis menjadi dapat dimakan serta terkait
dengan tekstur, rasa dan aroma. Pematangan merupakan istilah khusus untuk buah
yang merupakan tahap awal dari senescence. Senescence dapat diartikan sebagai
periode menuju ke arah penuaan (aging) dan akhirnya mengakibatkan kematian
dari jaringan (Santoso dan Purwoko 1995).
Bahan Penghambat Pematangan
Ciri-ciri buah klimaterik menurut Kader (1992) adalah tingginya tingkat
repirasi buah dan produksi etilen endogen yang cukup besar untuk pematangan
buah. Kedua hal tersebut merupakan faktor penyebab buah-buahan menjadi
mudah rusak dan daya simpan pendek. Menurut Santoso dan Purwoko (1995),

5
etilen (C2H4) adalah hormon tanaman yang aktif dan bekerja sama dengan
hormon-hormon tanaman lainnya dalam mengendalikan proses pematangan buah.
Umumnya, produksi C2H4 akan meningkat seiring dengan pematangan saat panen,
terjadinya kerusakan fisik, terserang penyakit dan terjadinya peningkatan suhu
diatas 30ºC (Kader 1992).
Beberapa senyawa penyerap etilen yang telah digunakan seperti kalium
permanganat (KMnO4), karbon aktif dan mineral-mineral lain yang dimasukkan
ke dalam sachet. Bahan yang paling banyak digunakan adalah kalium
permanganat yang diperangkap dalam silika gel. Permanganat akan mengoksidasi
etilen membentuk etanol dan asetat (Pantastico 1986).
Pembuangan etilen dapat dilakukan dengan proses kimia. Beberapa senyawa
kimia yang dapat digunakan untuk membuang etilen adalah KMnO4 dengan nama
dagang Purafil yang berfungsi untuk mengoksidasi etilen menjadi CO2 dan H2O
(Reid 1992).
Membuang sumber penghasil etilen dari ruangan tertutup adalah cara
terbaik untuk mengurangi etilen sebagai sumber masalah. Jika hal tersebut tidak
memungkinkan atau tidak ekonomis dilakukan, maka pengurangan C2H4 dapat
dilakukan dengan memberikan ventilasi dengan udara bersih yang mencukupi
dapat mengurangi efek dari etilen. Ketika atmosfir ruang penyimpanan tidak dapat
ditukar, seperti dalam controlled atmosphere storage, dapat digunakan bahan
kimia untuk menyerap etilen dari atmosfir. Berbagai variasi formulasi padatan dan
cairan dari potassium permanganate sangat umum digunakan untuk mengoksidasi
etilen (Saltveit 1992).
Media penyerap etilen biasanya tersusun dari pellet yang padat dan berpori
seperti alumina aktif, vermiculite, dan silica gel yang telah diisi dengan potassium
permanganate (KMnO4). Fungsi alumina adalah untuk menangkap gas pada
permukaan dan merupakan pembawa permanganate (Saltveit 1992).
KMnO4 dapat menghambat kerja etilen dan merupakan penyerap etilen yang
berlebih serta efektif. Daya penghambat KMnO4 terhadap kerja etilen juga
dipengaruhi oleh suhu. Semakin rendah suhunya, jika dikombinasikan dengan
KMnO4 akan memberikan hasil efektif terhadap penghambatan buah yang akan
matang, karena pada suhu rendah enzim penggiat metabolisme juga tidak aktif
(Suyatma 2007). Menurut Hein et al (1984), senyawa KMnO4 merupakan
oksidator kuat yang dapat memecah ikatan rangkap etilen dan membentuk etilen
glikol dan mangan oksida dengan reaksi sebagai berikut :
CH2 = CH2 + 2KMnO4 → 2CH2OH + MnO2 + 2KOH
(etilen)
(etilen glikol) (mangan oksida)
Berikut ini (Tabel 1) adalah jenis penyerap etilen yang telah dikembangkan
di beberapa negara (Kerry 2008).
Tabel 1 Penyerap etilen komersil yang telah dikembangkan
Perusahaan
Air Repair Product,
Inc.
Ethylene Control, Inc.

Negara
USA

Merk
dagang
N/A

USA

N/A

Mekanisme
Penyerapan
Potasium
permanganat
Potasium

Bentuk
kemasan
Sachet/blanket
Sachets

6

Tabel 1 Penyerap etilen komersil yang telah dikembangkan (Lanjutan)

Extenda Life Systems

USA

N/A

Kes Irrigations
Systems

USA

BioKleen

Sekisui Jushi Ltd
Honshu Paper Ltd
Mitsubishi Gas
Chemical Co. Ltd
Cho Yang Heung San
Co. Ltd
Evert-Fresh
Corporation
Odja Sshoji Co. Ltd

Jepang
Jepang
Jepang

Neupalon
Hatofresh
SendoMate

permanganat
Potasium
permanganat
Katalis
titanium
dioksida
Karbon aktif
Karbon aktif
Karbon aktif

Korea

Orega

Zeolit

Film plastik

USA

Evert-Fresh

Zeolit aktif

Film plastik

Jepang

BO Film

Crysburite
ceramic
Zeolit aktif

Film plastik

Zeolit aktif
Tetrazine
derrivative

Film plastik
Film plastik

PEA Kfresh Products Australia
Ltd
Grofit Plastics
Israel
Food Science
Australia
Australia
Sumber : (Kerry 2008)

PEAK
Fresh
Bio-Fresh
N/A

Sachets
Tidak
diketahui
Sachets
Kertas
Sachets

Film plastik

METODE
Bahan
Bahan yang digunakan untuk membuat film kemasan aktif penyerap etilen
dalam penelitian ini yaitu kitosan, asam asetat glasial 1 %, akuades, dan KMnO4.
Sedangkan bahan yang digunakan untuk aplikasi film kemasan aktif yakni buah
tomat cherry.
Alat
Alat-alat yang digunakan untuk membuat larutan film yaitu gelas piala,
magnetic stirer, hot stirer, termometer, neraca analitik, cawan alumunium, dan
sudip alumunium. Sedangkan alat yang digunakan untuk mencetak film yakni plat
kaca berukuran 20 cm × 30 cm dan oven.
Metodologi Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam dua tahap meliputi (i) pembuatan film
penyerap etilen, dan (ii) aplikasikan kemasan untuk buah klimaterik.
Pembuatan Film Penyerap Etilen
Kitosan sebanyak 6 gr dilarutkan dalam asam asetat 1 % sebanyak 140 mL,
dan diaduk hingga homogen menggunakan magnetic stirer selama 1 jam pada

7
suhu 40 C. Kemudian 60 mL aquades dimasukan ke dalam larutan kitosan dan
ditambahkan dengan sorbitol sebanyak 2 mL. Setelah homogen, larutan film
didinginkan di suhu ruang. Setelah larutan tercampur dengan baik, dimasukkan
KMnO4 (konsentrasi 3 g, 5 g, dan 7 g. Sampai larutan homogen, kemudian di
dinginkan lagi pada suhu ruang (32C). Larutan dicetak pada plat kaca berukuran
20 cm × 30 cm, kemudian disimpan dalam oven bersuhu 50C selama 24 jam.
Diagram alir proses pembuatan kemasan penyerap etilen dapat dilihat pada
Gambar 2. Tabel 2 menunjukkan kode formula berdasarkan perlakuan.
Kitosan 6 g
Asam asetat
1 % 140 mL
Pelarutan

Homogenisasi selama 10 menit
Aquades 60 mL
Pemanasan 40oC selama 60 menit
Bubuk KMnO4
3 g, 5 g, 7 g

Sorbitol 2 mL
Larutan film

Dinginkan pada suhu ruang

Penuangan di plat kaca ukuran 20 cm × 30 cm

Pengeringan 50oC (oven) selama 24 jam

Pelepasan film dari cetakan

Kemasan Aktif
Penyerap Etilen

Keterangan :

 Penggunaan asam asetat untuk bahan kitosan
 KMnO4 ditambahkan setelah sorbitol
Gambar 2 Diagram alir pembuatan kemasan aktif penyerap etilen

8
Tabel 2 Kode Formula Kemasan Penyerap Etilen
Kode
F1
F2
F3

Kitosan (g)
6
6
6

Formula
KMnO4 (g)
3
5
7

Sorbitol (mL)
2
2
2

Suhu Pengeringan
(C)
50 C
50 C
50 C

Keterangan : F1 (Formula 1), F2 (Formula 2) dan F3 (Formula 3)
Aplikasi Kemasan Penyerap Etilen
Kemasan yang telah dibuat kemudian digunakan untuk membungkus buah
tomat. Tomat diamati perubahan mutunya setiap 24 jam pada suhu penyimpanan
ruang (32C) dan suhu kulkas (9C). Kemasan dianalisis secara visual dan kinerja
kemasan dalam menyerap etilen diamati dari mutu tomat pada akhir masa simpan.
Sebanyak satu buah tomat dikemas dengan kemasan penyerap etilen dan dikelim,
kemudian disimpan pada suhu penyimpanan 32C dan suhu penyimpanan 9C.
Analisis yang diamati antara lain , kadar warna, kekerasan, pH, kadar air dan
vitamin C. Prosedur analisis pengamatan terdapat pada Lampiran 1.
Prosedur Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah rancangan
acak lengkap faktorial dengan dua faktor dan dua kali ulangan. Faktor yang
digunakan yaitu konsentrasi KMnO4 yang ditambahkan pada kemasan penyerap
etilen dan suhu penyimpanan. Pada rancangan percobaan ini akan dilihat pengaruh
faktor tersebut terhadap kinerja dari kemasan penyerap etilen. Data variabel yang
diukur, kemudian dianalisis menggunakan program statistik “General Linear
Model for Repeated Measurement” SPSS versi 16.0, dengan model matematika
sebagai berikut :
Yijk = µ + αi +

j+

(α )ij + πj(i) +

k+

(α )ik + ( )jk + (α )jik + ɛijk

Keterangan :
Yij
= Variabel yang diukur
µ
= Rata-rata umum atau sebenarnya
αi
= Pengaruh faktor konsentrasi (α) kemasan aktif, pada ulangan k- i
= Pengaruh faktor suhu ( ) pada ulangan ke-j
j
α ij = Pengaruh interaksi perlakuan α pada taraf ke-i dan perlakuan pada
taraf ke-j

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Kemasan Penyerap Etilen
Pada pembuatan kemasan penyerap etilen bahan dasar yang digunakan
adalah kitosan dan KMnO4. Menurut Hoagland dan Parris (1996) kitosan dipilih
sebagai bahan dasar pembuat film karena dapat membentuk film membran yang

9
baik. Film dari kitosan mempunyai nilai permeabilitas air yang baik untuk dapat
meningkatkan umur simpan produk segar (Kittur et al 1998). Kalium
permanganat (KMnO4) merupakan salah satu bahan tambahan yang berfungsi
sebagai bahan penyerap etilen yang sudah diaplikasikan secara komersial (Day
2008). KMnO4 dapat menghambat pematangan dengan cara mengoksidasi ikatan
rangkap etilen yang dihasilkan oleh buah dan merubahnya menjadi bentuk etilen
glikol dan mangan oksida (MnO2). Oleh karena itu buah menjadi terhambat proses
pematangannya sehingga dapat disimpan lebih lama. Senyawa KMnO4 sebagai
oksidator yang kuat lebih aktif dalam bentuk larutan. Efektifitas KMnO4 sebagai
absorben dapat dilihat dari perubahan warna ungu (MnO4-) menjadi warna coklat
(MnO2) (Ahvenainen 2003).
Plasticizer memiliki peranan yang cukup besar dalam pembentukan film.
Penambahan komponen ini diperlukan untuk mengatasi sifat rapuh film yang
disebabkan oleh kekuatan intermolekular ekstensif (Kristanoko 1996). Senyawa
seperti gliserol, sorbitol, dan polietilen glikol bisa digunakan sebagai plasticizer
karena kemampuannya untuk mengurangi ikatan hidrogen internal selain itu dapat
meningkatkan jarak intermolekular (Lieberman dan Gilbert 1973).
Dalam pembuatan kemasan penyerap etilen diperlukan plasticizer untuk
dapat membentuk film. Plasticizer merupakan bahan organik yang jika
ditambahkan ke bahan lain akan mengubah sifat fisik dan atau mekanik bahan
tersebut (Ward & Hadley, 1993). Plasticizer berfungsi untuk mengurangi gaya
intermolekular sepanjang rantai polimer sehingga mengakibatkan fleksibilitas film
meningkat, tetapi menurunkan kemampuan untuk menahan permeabilitas (Banker
1996). Penelitian (Warsiki dan Putri 2012) menggunakan plasticizer sebagai
bahan tambahan untuk memperbaiki sifat mekanis film kitosan.
Penelitian awal yang dilakukan yakni uji coba pembuatan film penyerap
etilen berbahan dasar kitosan dan KMnO4. Kitosan yang digunakan sebagai bahan
dasar pembuat film dilarutkan dalam asam asetat 1%. Asam asetat merupakan
pelarut yang baik untuk melarutkan kitosan. Hal tersebut sesuai dengan
pernyataan Knorr (1982) bahwa pelarut yang umum digunakan untuk melarutkan
kitosan adalah asam asetat dengan konsentrasi 1-2% (v/v).
Gliserol dan sorbitol adalah bahan humektan yang memiliki kemampuan
untuk menahan air pada film. Sorbitol mudah larut dalam methanol, isopropanol,
butanol, sikloheksanol, fenol, aseton, asam asetat, dimetil formamida, piridin, dan
asetamida. Sorbitol mempunyai sifat yang stabil terhadap asam, enzim, dan suhu
sampai 140oC (248oF) (Chandra 1997). Hasil karakteristik film dari berbagai
formula disajikan pada Tabel 3 :
Tabel 3 Hasil karakterisasi film penyerap etilen
Kode
F1
F2
F3

Hasil Karakterisasi Film
Tebal, mudah dikikis, dan elastis
Tebal, mudah patah, dan elastis
Kurang tebal, mudah patah, dan elastis

10
Ketiga formula dibuat dengan konsentrasi KMnO4 yang berbeda yaitu F1 (3
g), F2 (5 g), dan F3 (7 g). Ketika larutan formula ditambahkan KMnO4 terjadi
penggumpalan dan peningkatan suhu. Hal ini terjadi karena sifat KMnO4 yang
reaktif terhadap bahan organik (Anonim, 2013). Salah satu bahan organik yang
terdapat pada film yang dibuat adalah plasticizer sorbitol.
Berdasarkan hasil karakterisasi film secara visual, diperoleh hasil bahwa
Formula 1 (F1), Formula 2 (F2), dan Formula 3 (F3) memiliki karakteristik yang
berbeda. Ketebalan dan kerapuhan film penyerap etilen yang dihasilkan
dipengaruhi oleh perbedaan jumlah KMnO4 yang ditambahkan pada masingmasing formula. Tabel 2 menunjukkan bahwa F3 memiliki karakteristik yang
kurang tebal dan mudah patah. Semakin banyak KMnO4 yang ditambahkan, maka
film memiliki sifat yang semakin rapuh, karena penambahan KMnO4
menyebabkan volume formula yang dihasilkan semakin sedikit.
Hasil karakterisasi pada Tabel 3 juga menunjukkan bahwa ketiga formula
memiliki sifat elastis. Sifat elastis ini disebabkan adanya sorbitol yang digunakan
sebagai bahan plasticizer. Plasticizer dapat mengurangi gaya intermolekular
sepanjang rantai polimer sehingga mengakibakan fleksibilitas film meningkat
(Banker 1996).
Aplikasi Kemasan Penyerap Etilen Pada Buah Tomat
Aplikasi kemasan penyerap etilen dilakukan untuk melihat kinerja KMnO4
dalam menyerap gas etilen yang diproduksi oleh buah. Percobaan dilakukan
dengan mengemas buah tomat menggunakan film penyerap etilen. Film dikelim
menggunakan alat sealer kemudian disimpan pada suhu ruang (32C) dan suhu
kulkas (9C). Tomat yang telah dikemas menggunakan kemasan penyerap etilen
disimpan selama lima hari kemudian dianalisis perubahan mutu fisik dan
kimianya. Berdasarkan hasil pengamatan secara visual, film yang digunakan untuk
mengemas tomat menjadi berkeringat. Keringat tersebut merupakan uap air yang
dihasilkan dari tomat yang mengalami proses respirasi. Kedua perlakuan
penyimpanan ini jika diamati secara fisik menunjukkan perbedaan.
Pada suhu penyimpanan ruang (32C) buah tomat yang dikemas
menggunakan kemasan penyerap etilen cenderung mengalami pematangan yang
lebih cepat jika dibandingkan dengan buah tomat yang disimpan pada suhu
penyimpanan kulkas (9C). Buah tomat yang di simpan pada suhu ruang
ditunjukkan oleh Gambar 3 (a1), sedangkan buah tomat yang di simpan pada suhu
kulkas ditunjukkan oleh Gambar 3 (a2). Selain itu film penyerap etilen yang
terdapat pada penyimpanan suhu ruang (32C) memiliki uap air yang lebih
banyak dibandingkan dengan film penyerap etilen yang disimpan pada suhu
kulkas (9C). Hal ini terjadi karena perbedaan laju respirasi dari buah pada
masing-masing perlakuan suhu. Menurut Phan et al (1986) suhu adalah salah satu
faktor eksternal yang mempengaruhi laju respirasi. Turiska (2007) menyatakan
bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka akan semakin cepat laju respirasi
dan perubahan warna pada buah. Laju respirasi yang tinggi membuat buah
menjadi lebih cepat matang yang ditunjukkan dengan warna buah yang menjadi
merah. Aplikasi penyerap etilen ditunjukkan oleh Gambar 3.

11
a1
a2

(a)

(b)

Uap air

(c)

(d)

Gambar 3 (a) Buah tomat ((a1) suhu penyimpanan ruang (32C), (a2) suhu
penyimpanan kulkas (9C)), (b) kemasan penyerap etilen (c) buah
tomat dalam kemasan (d) perubahan visual kemasan penyerap etilen
Analisis Mutu Buah Tomat Selama Penyimpanan
Mutu buah tomat yang telah dikemas kemudian dianalisis. Analisis mutu
tersebut meliputi kadar air, pH, vitamin C, kadar warna dan kekerasan.
1. Kadar Air
Menurut Syarif dan Hadid (1993), kadar air merupakan persentase
kandungan air suatu bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah (wet
basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis). Kadar air merupakan salah satu
karakteristik yang sangat penting, karena air dapat mempengaruhi penampakan,
tekstur, dan cita rasa bahan pangan. Kadar air menentukan kesegaran dan
keawetan bahan pangan. Kadar air juga dapat diartikan sebagai perbedaan antara
berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Pengukuran kadar air
dengan metode pemanasan atau metode pengeringan atau metode oven,
merupakan metode untuk mengeluarkan sebagian air dari bahan dengan cara
menguapkan kandungan air tersebut dengan bantuan energi panas. Prinsip dari
metode oven pengering yaitu air yang terkandung dalam bahan akan menguap bila
bahan tersebut dipanaskan pada suhu 105oC selama waktu tertentu, perbedaan
antara berat sebelum dan sesudah dipanaskan disebut kadar air.
Pengamatan pada hari ke-3 menunjukan sampel kontrol memiliki nilai kadar
air yang tinggi yakni sebesar 52,65 %, sedangkan formula F1, F2, dan F3 pada
hari ke-3 memiliki nilai kadar air yang rendah yakni sebesar 48,66 %, 40,53 %,
dan 43,41 %. Menurut Kader (1992) selama pematangannya buah klimaterik
mengalami peningkatan CO2 dan etilen yang besar saat penuaan. Faktor suhu juga
berpengaruh terhadap tingkat pematangan buah. Hubungan antara kadar air (%)
dengan lama penyimpanan (hari) pada suhu ruang (32oC) dapat dilihat pada
Gambar 4.

12

Gambar 4 Hubungan antara kadar air (%) dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara kadar air (%) dengan lama penyimpanan (hari) pada suhu
kulkas (9oC) dapat dilihat pada Gambar 5. Pengamatan hari ke-4 sampel kontrol
memiliki nilai kadar air yang lebih tinggi yakni sebesar 37,44 %, jika
dibandingkan dengan formula F3 sebesar 34,70 % . Semakin banyak penambahan
konsentrasi KMnO4 maka kadar air akan semakin menurun. Hal ini menunjukan
kemasan penyerap etilen formula F3 dapat menghambat proses pematangan buah.
Data hasil pengamatan penelitian terdapat pada Lampiran 3 dan kode formula
terdapat pada Tabel 1. Analisis statistik pada taraf nyata 0,05 menunjukkan bahwa
konsentrasi KMnO4, suhu penyimpanan ataupun interaksi antara konsentrasi
KMnO4 dan suhu penyimpanan tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar air.
Hal ini dikarenakan kurangnya penggunaan konsentrasi KMnO4 yang digunakan
pada formulasi. Analisis sidik ragam terdapat pada Lampiran 2.

Gambar 5 Hubungan antara kadar air (%) dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)

13
2. Uji Kekerasan
Kekerasan sayuran dan buah-buahan dipengaruhi oleh turgor dari sel yang
masih hidup yang selalu berubah dalam proses perkembangan dan pematangan.
Hal ini disebabkan adanya komponen dinding sel yang berubah, dimana
perubahan ini berpengaruh terhadap kekerasan buah yang seringkali ditandai
dengan pelunakan buah setelah masak (Winarno dan Wirakartakusumah 1979).
Kekerasan merupakan salah satu kriteria yang dijadikan konsumen untuk
menentukan tingkat kematangan buah. Semakin besar nilai kekerasan buah maka
semakin rendah mutu buah (Sabrina 2012). Semakin tinggi nilai kekerasan maka
buah semakin lunak yang menunjukkan bahwa buah mengalami pematangan.
Pengujian kekerasan pada suhu ruang hari ke-4 menunjukkan sampel kontrol
memiliki nilai kekerasan yang lebih rendah dari sampel lain, yakni sebesar 3,47,
sedangkan formula F1, F2, dan F3 pada hari ke-4 secara berturut-turut memiliki
nilai kekerasan yang lebih tinggi, yakni sebesar 15,57; 7,30 dan 17,79.
Berdasarkan hasil pengamatan tersebut terlihat bahwa penghambatan proses
pematangan buah pada penelitian ini belum dapat dibuktikan pada parameter mutu
kekerasan penyimpanan suhu ruang. Hubungan antara uji kekerasan dengan lama
penyimpanan (hari) pada suhu ruang (32oC) dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6 Hubungan antara uji kekerasan dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Buah akan semakin lunak seiring dengan bertambahnya waktu
penyimpanan. Pelunakan buah ini merupakan awal dari proses pematangan.
Pantastico (1986) mengemukakan bahwa kekerasan buah berkurang karena
pembongkaran protopektin yang tidak larut menjadi asam pektat dan pektin yang
mudah larut. Hubungan antara kekerasan dengan lama penyimpanan (hari) pada
suhu kulkas (9oC) dapat dilihat pada Gambar 7. Pengamatan hari ke-4 sampel
kontrol memiliki nilai kekerasan yang lebih tinggi yakni sebesar 4,29, jika
dibandingan dengan formula F1, F2, dan F3 yakni sebesar 2,23; 1,72; dan 2,72.

14
Semakin banyak penambahan konsentrasi KMnO4 maka nilai kekerasan akan
semakin menurun. Hal ini menunjukan kemasan penyerap etilen formula F1, F2,
dan F3 dapat menghambat laju respirasi tomat. Data hasil pengamatan penelitian
terdapat pada Lampiran 3. Kode formula terdapat pada Tabel 1. Berdasarkan
analisis statistik pada taraf nyata 0,05 menunjukan bahwa suhu penyimpanan
mempengaruhi kekerasan buah tomat, tetapi tidak berpengaruh signifikan untuk
penambahan KMnO4 ataupun interaksi antara konsentrasi KMnO4 dan suhu
penyimpanan. Hal ini dikarenakan kurangnya penggunaan konsentrasi KMnO4
yang digunakan pada formulasi. Analisis sidik ragam terdapat pada Lampiran 2.

Gambar 7 Hubungan antara uji kekerasan dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)
3. Uji pH
Asam adalah senyawa yang mengandung hidrogen (H+), sedangkan basa
adalah senyawa yang menghasilkan ion hidroksil (OH-). Perubahan derajat
keasaman (pH) selama penyimpanan dapat berbeda-beda sesuai dengan tingkat
kematangan dan tingginya suhu penyimpanan (Pantastico 1986).
Berdasarkan hasil pengamatan pada hari ke-4 tomat yang dikemas
menggunakan penyerap etilen dan disimpan pada suhu ruang memiliki nilai yang
lebih tinggi dari kontrol pada F1 (4,39) dan F2 (4,38), sedangkan pada F3
memiliki nilai pH yang lebih rendah dari kontrol, yaitu sebesar 4,29 dan pH
kontrol 4,31. Berdasarkan hasil terebut, dapat disimpulkan bahwa penambahan
KMnO4 pada film dapat menghambat proses pematangan buah tomat, yang
ditunjukkan dengan pH sampel yang tetap berada pada kisaran 4 dan tidak
berbeda secara signifikan dengan kontrol. Hubungan antara uji pH dengan lama
penyimpanan (hari) pada suhu ruang (32oC) dapat dilihat pada Gambar 8. Data
hasil pengamatan penelitian terdapat pada Lampiran 3. Kode formula terdapat
pada Tabel 1

15

Gambar 8 Hubungan antara uji pH dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C)
Hubungan antara uji pH dengan lama penyimpanan (hari) pada suhu kulkas
(9oC) dapat dilihat pada Gambar 9. Berdasarkan data hasil pengamatan hari ke-4
menunjukkan bahwa pH sampel F1, F2 dan F3 memiliki nilai secara berturut-turut
sebesar 4,22; 4,16 dan 4,24 yang lebih rendah dari kontrol, nilai pH kontol sebesar
4,28. Hal tersebut membuktikan bahwa film yang dihasilkan pada penelitian ini
dapat menghambat proses pematangan buah. Berdasarkan analisis statistik pada
taraf nyata 0,05 suhu penyimpanan mempengaruhi nilai pH buah, tetapi tidak
berpengaruh signifikan untuk penambahan KMnO4 ataupun interaksi antara suhu
penyimpanan dan penambahan KMnO4. Hal ini dikarenakan kurangnya
penggunaan konsentrasi KMnO4 yang digunakan pada formulasi. Analisis sidik
ragam terdapat pada Lampiran 2.

Gambar 9 Hubungan antara uji pH dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C)

16
4. Uji Vitamin C
Salah satu jenis asam organik pada buah adalah asam askorbat atau Vitamin
C. Vitamin C merupakan senyawa yang sangat mudah larut air, memiliki sifat
asam dan merupakan pereduksi kuat. Bentuk Vitamin C yang ada di alam
terutama adalah L-askorbat (Andarwulan dan Koswara 1992).
Berdasarkan hasil pengamatan, pengujian vitamin C menunjukan perlakuan
pada sampel penyimpanan suhu ruang dan suhu kulkas mengalami perubahan
yang stabil. Menurut Will et al (1981) perubahan nilai vitamin C yang menurun
selama penyimpanan disebabkan karena asam-asam organik termasuk asam
askorbat mengalami pemecahan menjadi senyawa yang lebih sederhana akibat
proses respirasi.
Hubungan antara uji vitamin C dengan lama penyimpanan (hari) pada suhu
ruang (32C) dapat dilihat pada Gambar 10, sedangkan grafik hubungan antara uji
vitamin C dengan lama penyimpanan (hari) pada suhu kulkas (9C) dapat dilihat
pada Gambar 11. Berdasarkan hasil pengamatan tersebut dapat diketahui bahwa
sampel F3 memiliki nilai vitamin C yang lebih tinggi dari kontrol baik pada
penyimpanan suhu ruang maupun suhu kulkas. Hal ini sesuai dengan nilai pH F3
yang selalu lebih kecil dari kontrol. Nilai vitamin C yang tinggi menunjukkan
bahwa buah dalam keadaan yang masih mentah dan memiliki tingkat keasaman
yang tinggi. Dapat disimpulkan bahwa sampel F3 dapat menghambat proses
pematangan buah tomat. Data hasil pengamatan penelitian terdapat pada
Lampiran 3. Kode formula terdapat pada Tabel 1. Hal ini menunjukan bahwa
tomat yang dikemas menggunakan film penyerap etilen berbahan dasar KMnO4
dan kitosan tidak mempengaruhi kandungan vitamin C, sehingga kualitas tomat
tetap terjaga. Analisis statistik pada taraf nyata 0,05 menunjukkan bahwa suhu
penyimpanan, konsentrasi KMnO4 ataupun interaksi antara suhu penyimpanan
dan konsentrasi KMnO4 tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar vitamin C
buah. Hal ini dikarenakan kurangnya penggunaan konsentrasi KMnO4 yang
digunakan pada formulasi. Analisis sidik ragam terdapat pada Lampiran 2.

Gambar 10 Hubungan antara uji Vitamin C (mg) dengan lama penyimpanan (hari)
pada penyimpanan suhu ruang (32C)

17

Gambar 11 Hubungan antara uji Vitamin C (mg) dengan lama penyimpanan (hari)
pada penyimpanan suhu kulkas (9C)
5. Uji Warna
Warna adalah spektrum cahaya yang dipantulkan oleh benda yang kemudian
ditangkap oleh indra penglihatan kemudian diterjemahkan oleh otak sebagai
sebuah warna tertentu. Warna yang diterima jika mata memandang objek yang
disinari berkaitan dengan tiga faktor yaitu sumber sinar, ciri kimia dan fisika
objek, dan sifat-sifat kepekaan spektrum mata (Putri 2012). Pada produk pangan,
warna merupakan faktor yang menentukan mutu, indikator kematangan, indikator
kesegaran dan juga indikator kerusakan pangan.
Buah mengalami perubahan nyata dalam warna selama pematangan, yang
menunjukkan terjadinya perubahan-perubahan susunan kimiawi dalam buah.
Perubahan warna dapat terjadi melalui proses perombakan maupun proses sintetik
atau keduanya. Perubahan warna tomat dari hijau menjadi kuning disebabkan oleh
rusaknya klorofil tanpa atau hanya sedikit pembentukan zat karotenoid secara
murni. Selama masih berwarna hijau, buah yang mengandung klorofil masih
mengalami fotosintesis (Matto et al 1986).
5.1 Nilai Hue
Nilai hue merupakan gambaran dari sumbu 360 di mana daerah kuadran 1
menunjukkan warna kemerahan, daerah kuadaran 2 menunjukkan warna kuning
hijau, daerah kuadran 3 menunjukkan warna hjau biru, dan kuadran 4
menunjukkan warna ungu (MacDougall 2002). Nilai hue diperoleh melalui
perhitungan invers tangen perbandingan nilai b dengan nilai a. Tabel 4
menjelaskan hubungan antara nilai hue dengan daerah kisaran warna kromatis.

18
Tabel 4 Nilai hue dan daerah kisaran warna kromatis (Hutchings 1999)
Nilai hue
342-18
18-54
54-90
90-126
126-162
162-198
198-234
234-270
270-306
306-342

Daerah kisaran warna
Merah-Ungu
Merah
Kuning-Merah
Kuning
Kuning-Hijau
Hijau
Biru-Hijau
Biru
Biru-Ungu
Ungu

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa nilai hue sampel maupun kontrol
berada pada kisaran 54-90, yang berarti warna tomat berubah pada kisaran
warna kuning-merah. Semakin matang buah tomat, maka nilai hue akan semakin
besar dan mendekati nilai 90 atau secara visual berubah menjadi semakin merah.
Berdasarkan hasil pengamatan pada penyimpanan suhu ruang hari ke-4 sampel
kontrol memiliki nilai hue yang lebih tinggi dari sampel, yakni 67,87, sedangkan
sampel F1 dan F3 memiliki nilai hue sebesar 67,77 dan 67,65. Hal ini
menunjukkan bahwa sampel kontrol mengalami pematangan yang lebih cepat.
Dengan adanya kemasan penyerap etilen untuk membungkus tomat, maka dapat
menghambat pematangan buah. Hubungan antara nilai hue dengan lama
penyimpanan (hari) pada suhu ruang (32C) terdapat pada Gambar 12.

Gambar 12 Hubungan antara nilai hue dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (32C).

19
Hubungan antara nilai hue dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu kulkas (9C) terdapat pada Gambar 13. Berdasarkan hasil
pengamatan suhu penyimpanan kulkas (9C), pada hari ke-4 sampel kontrol
memiliki nilai hue yang lebih rendah yakni 67,86 jika dibandingkan dengan
sampel F1 (69,68), F2 (69,37), dan F3 (68,47). Perbedaan nilai hue antara F1, F2,
dan F3 dengan kontrol tidak terlalu signifikan, hal ini menunjukkan bahwa sampel
F1, F2, dan F3 mengalami proses penghambatan yang masih kurang maksimal
dikarenakan kurangnya penambahan konsentrasi KMnO4. Analisis statistik pada
taraf nyata 0,05 menunjukkan bawa konsentrasi KMnO4, suhu penyimpanan
ataupun interaksi antara konsentrasi KMnO4 dan suhu penyimpanan tidak
berpengaruh nyata terhadap nilai hue. Hal ini dikarenakan penggunaan
konsentrasi KMnO4 yang digunakan pada formulasi terlalu sedikit dan waktu
pengamatan yang singkat. Analisis sidik ragam terdapat pada Lampiran 2.

Gambar 13 Hubungan antara nilai hue dengan lama penyimpanan (hari) pada
penyimpanan suhu ruang (9C).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kitosan dan KMnO4 dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan
kemasan penyerap etilen. Konsentrasi KMnO4 yang digunakan adalah 3% (b/b),
5% (b/b), dan 7% (b/b). Setelah penyimpanan selama 5 hari didapatkan hasil film
yang dipergunakan untuk membungkus buah tomat menjadi berkeringat. Kemasan
penyerap etilen memiliki sifat kurang tebal, mudah dikikis, dan elastis. Formulasi
terbaik untuk menyerap etilen yakni formula 3 dengan KMnO4 sebanyak 7 g

20
karena mampu menghambat proses pematangan buah tomat dibandingkan dengan
formulasi yang lain. Buah yang terkemas pada suhu penyimpanan ruang memiliki
nilai kadar air yang lebih rendah dari nilai sampel kontrol, sedangkan pada suhu
kulkas hanya formula F3 yang memiliki nilai kadar air lebih rendah dari sampel
kontrol. Buah yang terkemas pada suhu penyimpanan ruang memiliki nilai
kekerasan yang lebih tinggi dari nilai sampel kontrol, sedangkan pada suhu
penyimpanan kulkas sampel yang dikemas memiliki nilai kekerasan yang lebih
rendah dari nilai sampel kontrol. Penambahan KMnO4 pada film dapat menjaga
pH pada kisaran 4, baik pada suhu penyimpanan ruang maupun suhu
penyimpanan kulkas. Sampel F3 memiliki nilai vitamin C yang tinggi baik pada
suhu penyimpanan ruang maupun suhu penyimpanan kulkas, jika dibandingkan
dengan sampel kontrol maupun sampel yang lain. Nilai hue sampel maupun
kontrol berada pada kisaran warna kuning-merah.
Saran
Hasil percobaan menunjukan bahwa semakin banyak KMnO4 yang
digunakan dalam formulasi film, maka semakin berkurang volume larutan yang
dihasilkan untuk dicetak. Oleh karena itu, masih perlu dilakukan kajian formulasi
lebih lanjut agar menghasilkan kemasan penyerap etilen dengan karakeristik yang
lebih baik. Disarankan untuk melakukan penelitian selanjutnya konsentrasi
KMnO4 yang lebih dari 7 g dan waktu pengamatan yang lebih lama dari 2
minggu. Di samping itu, diperlukan teknologi lain yang lebih baik dalam proses
pembuatan film kemasan penyerap etilen.

DAFTAR PUSTAKA
Ahvenainen R. 2003. Active and intelligent packaging. Di dalam : Ahvenainen R,
editor. Novel Food Packaging Techniques. Abington (USA) : Woodhead
Publishing. hlm 5-21.
Andarwulan N dan Koswara S. 1992. Kimia Vitamin. Jakarta (ID) : Rajawali
Press.
Anonim. 2013. Material Safety Data Sheet [Terhubung Berkala]
http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927406 (4 Juli 2013)
Banker GS. 1996. Film coating, theory and practises. J Pharm Sci. 55:81.
Butler B. L, PJ Vergano RF, Testin JMB dan JL Wiles. 1996. Mechanical and
Barrier Properties of Edible Chitosan Films as affected by Composition and
Storage. J Food Sci. 61(5):953-955p.