Aplikasi Moisture Absorber Pada Kemasan Bioplastik Untuk Penyimpanan Tomat

APLIKASI MOISTURE ABSORBER PADA KEMASAN
BIOPLASTIK UNTUK PENYIMPANAN TOMAT

SRI MARYATI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Aplikasi Moisture
Absorber pada Kemasan Bioplastik untuk Penyimpanan Tomat adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi 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 tesis
ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2016
Sri Maryati
F152130031

RINGKASAN
SRI MARYATI. Aplikasi Moisture Absorber pada Kemasan Bioplastik untuk
Penyimpanan Tomat. Dibimbing oleh EMMY DARMAWATI dan TITI CANDRA
SUNARTI.
Pengemasan merupakan salah satu bagian dari rangkaian penanganan
pascapanen pada produk hortikultura yang dapat mempertahankan kualitas produk.
Kemasan memiliki fungsi untuk melindungi produk sehingga tetap dalam keadaan
baik sampai di tangan konsumen. Saat ini penggunaan kemasan plastik sebagai
bahan pengemas banyak digunakan karena ringan, serbaguna, murah, dan fleksibel
sehingga mudah mengikuti bentuk produk yang dikemas, bahkan yang berbentuk
tidak simetris seperti produk hortikultura. Namun kemasan plastik juga mempunyai
kelemahan yaitu tidak tahan panas, berpotensi melepaskan migran berbahaya dari
sisa polimer dan sulit terdegradasi yang berdampak pada pencemaran lingkungan.
Pada akhirnya dikembangkan plastik yang mudah terurai yang dikenal dengan
bioplastik. Kelemahan kemasan bioplastik untuk penyimpanan produk segar
hortikultura adalah menurunnya kekuatan kemasan karena menyerap sebagian uap

air yang dihasilkan dari proses respirasi produk yang dikemasnya. Uap air hasil
respirasi yang tidak terserap akan meningkatkan kandungan uap air dalam kemasan
dan bahkan dapat terbentuk kondensasi air dipermukaan kemasan yang
menyebabkan kerusakan pada produk yang dikemas. Salah satu solusi untuk
mengurangi kandungan uap air dalam kemasan adalah dengan penambahan
moisture absorber. Silika gel merupakan salah satu moisture absorber yang umum
digunakan. Selain dapat digunakan berulangkali, silika gel memiliki daya serap
uap air yang baik yaitu 35-50% dari bobot silika gel itu sendiri. Diharapkan dengan
penambahan silika gel dalam kemasan dapat mempertahankan sifat mekanik
bioplastik dan memperpanjang umur simpan tomat.
Bahan yang digunakan adalah tomat (Lycopersicum esculentum Mill) yang
dipetik pada tingkat kematangan indeks 3 (turning ± 120 hari setelah tanam atau
10-30% warna merah baru muncul). Kemasan yang digunakan berupa bioplastik
komersial berbentuk fruit bag dan moisture absorber berupa silika gel dalam bentuk
sachet. Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama adalah penelitian
pendahuluan dengan tujuan menentukan berat silika gel untuk penyimpanan tomat
dalam kemasan bioplastik dengan mengukur kemampuan absorbsi silika gel
terhadap H2O, dan mengukur jumlah uap air hasil respirasi tomat yang dikemas.
Tahap kedua merupakan penelitian utama yaitu pengaruh aplikasi moisture
absorber pada kemasan bioplastik terhadap sifat mekanik kemasan dan mutu tomat

dengan perlakuan suhu (10 oC dan 27 oC) dibandingkan dengan dan tanpa
penggunaan moisture absorber. Dalam satu unit percobaan berat tomat per kemasan
500 g. Pengukuran jumlah air yang terabsorbsi oleh silika gel selama penyimpanan
dilakukan dengan metode gravimetri. Pengukuran kuat tarik dan elongasi kemasan
menggunakan metode ASTM D 638, sedangkan absorbsi H 2O oleh bioplastik
menggunakan metode gravimetri. Parameter mutu buah tomat yang diamati antara
lain laju respirasi, susut bobot, kekerasan, total padatan terlarut, kadar vitamin C
dan warna. Pengamatan dilakukan terhadap silika gel, kemasan dan mutu buah
tomat setiap 2 hari sekali.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan absorbsi H2O oleh silika
gel pada suhu 10 oC dan 27 oC sama yaitu 35% dari bobot silika gel itu sendiri,
namun laju absorbsinya dipengaruhi oleh suhu penyimpanan. Pada suhu 27 oC laju
penyerapan H2O tertinggi terjadi pada hari pertama penyimpanan yaitu 1.004 g/g
gel/hari, sedangkan suhu 10 oC laju tertinggi terjadi pada hari kedua penyimpanan
dengan laju tertinggi 0.866 g/g gel/hari. Pemberian silika gel pada kemasan tidak
menurunkan kemampuan serap kemasan, tetapi peran silika gel mampu membuat
kemasan terhindar dari penyerapan uap air, sehingga terjaga kekuatannya.
Penambahan silika gel dalam kemasan bioplastik pada suhu 10 oC dapat
mempertahankan kuat tarik kemasan sebesar 35% dibandingkan kemasan tanpa

silika gel yaitu 31%. Sedangkan pada suhu 27 oC penambahan silika gel dapat
mempertahankan kuat tarik sebesar 40% dibandingkan dengan kemasan tanpa silika
gel yaitu 36% dari kuat tarik awal selama 26 hari penyimpanan. Penambahan silika
gel dalam kemasan bioplastik dapat memperlambat laju respirasi tomat dan
penurunan bobot buah tomat ≤ 5% dari berat awal tomat selama 24 hari
penyimpanan. Hasil uji statistik menunjukkan penambahan silika gel sebesar 1.3%
dari bobot tomat yang dikemas tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap
perubahan kekerasan, total padatan terlarut, kadar vitamin C dan warna tomat.
perubahan pada parameter mutu tomat lebih dipengaruhi oleh suhu dan lama
penyimpanan.
Kata kunci: bioplastik, penyimpanan, sifat mekanik, silika gel, tomat

SUMMARY
SRI MARYATI. Application of Moisture Absorber into Bioplastic Packaging for
Tomato Storage. Supervised by EMMY DARMAWATI and TITI CANDRA
SUNARTI.
Packaging is a series of steps in horticultural post-harvest handling to
maintain quality. It also has a function to keep the products in good condition to
the consumers. Recently, plastic is widely used as the packaging material due to its
characteristic which is lightweight, versatile, inexpensive, and flexible; making it

easy to follow the shape of the packaged product, even non-symmetrical shaped
like horticultural products. However, it also has the disadvantages such as
thermolabile, releasing potentially harmful migrants from the residual of the
monomer polymer, and difficult to be degraded. Plastic packaging that can not be
degraded in a short time caused environmental pollution. Therefore, biodegradable
plastic known as bioplastics developed. Packaging technology requiring adjustment
between the package material and the packaged product moisture. Because water is
the main factor that causes damage to horticultural products, condensation found
on the products packaging can cause decay. A solution to reduce the moisture
content in the package is the addition of moisture absorber. Silica gel is one of the
most moisture absorber widely used. It can be used repeatedly and has a good
moisture absorption (35-50% of the weight of the silica gel itself). It is expected
that the addition of silica gel in the packaging can retain mechanical properties of
bioplastics and extend the shelf life of tomatoes.
The material used is tomato (Lycopersicum esculentum Mill) which is
harvested at the ripeness index 3 (turning ± 120 days after planting or 10-30% of
tomato red colour appeared). The package material applied is fruit bag shaped
commercial bioplastic and moisture absorber is silica gel in sachet. The research
conducted as two steps, the first one as the preliminary research for defining weight
of silica gel for tomato storage on the bioplastic by measuring the ability of silica

gel absorption to the H2O and measuring the amount of vapour resulted from
respiration of packaged tomato. The second steps is the main research, investigating
the influence of the moisture absorber application in bioplastic packaging against
the mechanical properties of the package and tomatoes quality with the treatmeant
of temperatures (27oC and 10 oC) compared without the use of the moisture
absorber. In one unit experiments the weight of each packaging contain of 500 g of
tomatoes. The objectives of the research are to study the effects of temperatures and
silica gel as the moisture absorber to the package strength and tomato quality during
storage. Measurement of absorbed water by silica gel during storage carried out by
the gravimetric method. Measurement of tensile strength and elongation of package
applied with the method of ASTM D 638, meanwhile the absorption of H2O is
measured by gravimetric method. The properties of tomato quality being observed
covered the rate of respiration, weight loss, hardness, total soluble solid, ascorbic
acid concentration and the colour of tomato. The observation applied to the silica
gel, package and the quality of tomato were carried out in every 2 days.
The results showed that the H2O absorption by silica gel at the temperatures
of 10 oC and 27 oC are relatively similar at 35% weight basis, but the absorption
rate affected by temperatures. The temperature of 27 oC showed the highest H2O

absorption at the first day storage at 1.004 g/g gel/day, meanwhile for the

temperature of 10 oC the highest value resulted at the second day storage at 0.866
g/ g gel/day. Silica gel application into the packaging not lowering the ability of
package to absorb H2O, but the role of silica gel is able to make the packaging to
avoid the absorption of moisture, so it maintained bioplastic strength. Application
of silica gel into the bioplastic packaging at the temperature of 10 oC could maintain
the tensile strenght at 35% compared to packaging without the silica gel is 31%.
Meanwhile at the temperature of 27 oC, silica gel application could maintain 40%
of tensile strenght compared to packaging without silica gel at 36% in 26 days of
storage. Silica gel application into bioplastic packaging could reduce respiration
rate of tomatoes and decrease ≤ 5% of tomato weight loss in 24 days of storage.
The statistic analysis showed that the additional of 1.3% silica gel from the weight
of tomato is not significantly affected to the hardness change, total soluble solid,
ascorbic acid concentration and the colour of tomato. The alteration of the
properties of tomato quality more influenced by the temperature and time of
storage.
Keywords: bioplastic, mechanical properties, silica gel, storage, tomato

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau 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 IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

APLIKASI MOISTURE ABSORBER PADA KEMASAN
BIOPLASTIK UNTUK PENYIMPANAN TOMAT

SRI MARYATI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pascapanen

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2016

Penguji Luar Komisi Pembimbing: Prof Dr Ir Sutrisno, M Agr

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2014 sampai
September 2015 ini ialah Aplikasi Moisture Absorber pada Kemasan Bioplastik
untuk Penyimpanan Tomat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Direktorat Pendidikan Tinggi
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan
kesempatan untuk mendapatkan beasiswa BPPDN untuk tingkat strata 2 (S2).
Kepada yang terhormat Ibu Dr. Ir. Emmy Darmawati, M.Si dan Ibu Dr. Ir. Titi
Candra Sunarti, M.Si selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada para teknisi dan laboran Bapak
Sulyaden dan Baskara EN dari Laboratorium TPPHP TMB, staf program studi TPP
Ibu Rusmayanti dan Pak Ahmad Mulyawatullah serta rekan-rekan TPP angkatan
2013 yang telah membantu dalam persiapan dan pelaksanaan penelitian ini.
Ungkapan terimakasih yang tak terhingga juga disampaikan kepada suami dan

anak-anak tercinta, ibunda dan ayahanda tersayang, kakak, abang, adik serta
seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Maret 2016
Sri Maryati

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1
1
2
2
3
3

TINJAUAN PUSTAKA
Tomat
Bioplastik
Moisture Absorber

3
3
6
6

METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Tahapan Penelitian
Prosedur Pengujian
Rancangan Penelitian

7
7
7
8
11
14

HASIL DAN PEMBAHASAN
Daya Absorbsi Uap Air oleh Silika Gel
Pengaruh Silika gel terhadap Sifat Mekanik Bioplastik selama`
Penyimpanan Tomat
Pengaruh Penggunaan Silika Gel terhadap Perubahan Sifat Fisiologi`
Fisiko-kimia Tomat selama Penyimpanan

14
14

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran

33
33
34

DAFTAR PUSTAKA

34

LAMPIRAN

39

RIWAYAT HIDUP

52

18
24

DAFTAR TABEL
1
2
3

Kandungan gizi untuk setiap 100 g tomat muda
Klasifikasi tahapan kematangan tomat
Korelasi susut bobot dengan absorbsi H2O oleh bioplastik

4
5
27

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13
14
15
16
17
18
19

Bagan alir pengukuran laju absorbsi uap air oleh silika gel
Bagan alir pengukuran kandungan air tomat dalam chamber
Diagram alir proses pengemasan dan penyimpanan tomat
dalam kemasan bioplastik
a) Chromameter dan b) Sistem notasi warna Hunter
Pengaruh suhu terhadap laju absorbsi H2O oleh silika gel
seiring waktu pada kondisi jenuh uap air
Pengaruh suhu terhadap daya absorbsi H2O oleh silika gel
seiring waktu pada kondisi jenuh uap air
Pengaruh suhu terhadap absorbsi H2O oleh silika gel selama
penyimpanan tomat dalam kemasan bioplastik
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap absorbsi
H2O oleh bioplastik selama penyimpanan tomat
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap kuat tarik
kemasan bioplastik selama penyimpanan buah tomat
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap elongasi
kemasan bioplastik selama penyimpanan buah tomat
Perubahan kuat tarik bioplastik (MPa) terhadap absorbsi
H2O oleh bioplastik (%) suhu penyimpanan 10 oC dan 27 oC
dengan dan tanpa penambahan silika gel
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap laju respirasi
tomat (ml/kg.jam) selama penyimpanan
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap susut bobot
tomat (%) selama penyimpanan
Pengaruh absorbsi H2O oleh bioplastik dan silikagel terhadap
susut bobot tomat (%) pada suhu 10 oC dan suhu 27 oC
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap kekerasan
tomat (N) selama penyimpanan
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap nilai TPT
tomat (oBrix) selama penyimpanan
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap kadar
vitamin C tomat (mg/100 g) selama penyimpanan
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap perubahan
nilai L* tomat selama penyimpanan
Pengaruh suhu dan penambahan silika gel terhadap perubahan
nilai a* dan b* tomat setelah 26 hari penyimpanan

9
10
11
14
15
16
17
18
20
22

23
24
26
27
28
29
31
32
33

DAFTAR LAMPIRAN
1

Perhitungan kebutuhan silika gel dalam kemasan
2 Foto Dokumentasi Penelitian
3 Tekanan uap air jenuh pada berbagai suhu penyimpanan
4 Analisis sidik ragam karakteristik kemasan dan silika selama
penyimpanan
5 Analisis sidik ragam karakteristik mutu tomat selama penyimpanan
6 Lanjutan Analisis sidik ragam karakteristik mutu tomat selama
penyimpanan
7 Rataan parameter Kemasan bioplastik dan silika gel selama
penyimpanan
8 Rataan parameter mutu tomat selama penyimpanan
9 Lanjutan rataan parameter mutu tomat selama penyimpanan
10 Lanjutan rataan parameter mutu tomat selama penyimpanan
11 Korelasi antarparameter kemasan dengan penambahan dan tanpa
penambahan silika gel pada penyimpanan suhu 10oC dan 27oC
12 Foto perubahan tomat selama penyimpanan pada 10 0C dan 27 0C

39
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengemasan merupakan salah satu bagian dari rangkaian penanganan
pascapanen pada produk hortikultura yang dapat mempertahankan kualitas produk.
Kemasan memiliki fungsi untuk melindungi produk sehingga tetap dalam keadaan
baik sampai di tangan konsumen. Saat ini penggunaan kemasan plastik sebagai
bahan pengemas banyak digunakan karena ringan, serbaguna, murah, dan fleksibel
sehingga mudah mengikuti bentuk produk yang dikemas, bahkan yang berbentuk
tidak simetris seperti produk hortikultura. Namun kemasan plastik juga mempunyai
kelemahan yaitu tidak tahan panas, berpotensi melepaskan migran berbahaya dari
sisa polimer dan sulit terdegradasi yang berdampak pada pencemaran lingkungan.
Menurut data Kementrian Lingkungan Hidup (2012), sampah di 14 kota besar di
Indonesia mencapai 1.9 juta ton per tahun, dimana 53% merupakan limbah plastik
dan pada tahun 2014 meningkat 4.5 juta ton per tahun. Tingginya angka limbah
plastik dan keinginan konsumen memperoleh produk yang aman saat dikonsumsi
sehingga dikembangkan plastik yang mudah terurai yang dikenal dengan bioplastik.
Ammala et al. (2011) menyatakan bioplastik dalam kondisi aerobik akan terurai
menjadi CO2, H2O dan biomassa atau terurai menjadi metana dan biomassa dalam
kondisi anaerobik.
Bioplastik berbahan dasar pati mulai popular digunakan oleh masyarakat.
Kemasan ini juga telah dikembangkan dalam berbagai bentuk sesuai
penggunaannya, salah satunya fruit bag. Namun, menurut Iflah (2013), penggunaan
kemasan bioplastik untuk penyimpanan produk hortikultura pada suhu rendah dapat
menurunkan performanya dalam melindungi produk yang dikemasnya. Hal ini
dikarenakan bioplastik sangat mudah menyerap uap air yang berdampak pada
penurunan sifat mekanik kemasan (Gaspar et al. 2005). Selain itu produk
hortikultura seperti tomat yang dikemas bioplastik selama penyimpanan masih
melakukan proses metabolisme yang mengeluarkan uap air sehingga terjadi
kondensasi dalam kemasan.
Teknologi pengemasan ini memerlukan kesesuaian antara bahan kemasan dan
produk yang dikemas dimana kelembaban air adalah faktor utama yang
menyebabkan terjadinya kerusakan pada produk hortikultura, kondensasi air dapat
ditemukan pada kemasan yang menyebabkan terjadinya kebusukan produk. Laju
transmisi uap air dapat diindikasikan dari tingkat laju respirasi suatu produk yang
dibagi menjadi dua golongan yaitu klimakterik dan non klimakterik. Tomat
merupakan representasi buah dari golongan klimakterik, yaitu buah yang
mengalami kenaikan respirasi setelah pemanenan sehingga dapat matang sempurna
setelah dipanen.
Komponen tertinggi dari buah tomat adalah air (lebih dari 93 %), oleh karena
itu buah tomat tergolong komoditas yang mudah rusak (very perishable). Selama
proses pematangan pada buah akan terjadi peningkatan respirasi, kadar gula reduksi
dan kadar air, sedangkan tingkat keasaman turun, dan tekstur buah menjadi lunak
(Musadda 2003). Buah tomat setelah matang sempurna akan cepat mengalami
kerusakan setelah 3–4 hari penyimpanan pada suhu kamar sehingga tanpa adanya
penanganan khusus umur simpan buah tomat relatif singkat (Purwadi 2007).

2
Salah satu solusi untuk mengurangi kandungan uap air dalam kemasan adalah
dengan penambahan moisture absorber. Selain untuk mengabsorbsi uap air hasil
respirasi tomat, moisture absorber juga berfungsi untuk meminimalisasi kemasan
bioplastik mengabsorbsi uap air sehingga sifat mekanik kemasan dapat
dipertahankan selama digunakan sebagai kemasan tomat yang disimpan pada suhu
rendah (10 oC). Menurut Rodrigues dan Han (2003) penggunaan moisture absorber
sangat efektif mempertahankan mutu dan memperpanjang masa simpan dari produk
yang dikemas. Berbagai jenis moisture absorber seperti sorbitol, xylitol, NaCl,
KCl, CaCl2 dan silika gel telah digunakan untuk menyerap uap air dalam kemasan
buah dan sayuran (Singh et al. 2014; Mahajan et al. 2008). Silika gel merupakan
salah satu moisture absorber yang paling umum digunakan. Selain dapat digunakan
berulangkali, silika gel memiliki daya serap uap air yang baik sebagaimana
dilaporkan De Jong et al. (2005); Mahajan (2008); Rooney (2005); dan Singh et al.
(2014). Penelitian-penelitian tersebut menggunakan kemasan berbahan LDPE dan
PP yang merupakan kemasan berbahan polimer sintetis sehingga tidak terjadi
interaksi antara kemasan dengan akumulasi uap air dalam kemasan. Berdasarkan
hal tersebut penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana perubahan
kemasan bioplastik berbasis pati dengan penambahan silika gel sebagai moisture
absorber dapat mempertahankan sifat mekanik bioplastik dan memperpanjang
umur simpan tomat.

Perumusan Masalah
Kemasan bioplastik berbahan dasar pati bersifat higroskopis jika disimpan
pada suhu rendah akan mengalami perubahan sifat mekanik dari kemasan.
Perubahan tersebut berupa terjadinya swelling yaitu penyusunan kembali struktur
polimer kemasan yang menyebabkan pori-pori kemasan semakin rapat sehingga
kemasan sulit untuk melewatkan uap air dari dalam kemasan ke lingkungan luar.
Diperlukan suatu metode untuk menanggulangi uap air yang terakumulasi di dalam
kemasan agar karakteristik kemasan dan mutu tomat tetap terjaga, yaitu dengan cara
penambahan silika gel sebagai moisture absorber. Untuk mengukur efektifitas
aplikasi perlu dilakukan pengukuran daya absorbsi H2O oleh silika gel yang
bertujuan untuk mengetahui sejauh mana kemampuan silika gel dalam menyerap
uap air saat diaplikasikan dalam kemasan yang berisi buah tomat. Pengukuran H2O
hasil respirasi tomat perlu dilakukan untuk dapat memprediksikan banyaknya uap
air yang akan dikeluarkan oleh tomat selama 30 hari penyimpanan. Banyaknya
bobot silika gel di dalam kemasan ditentukan dengan H 2O hasil respirasi tomat
dengan daya absorbsi silika gel selama penyimpanan. Penambahan silika gel pada
kemasan bioplastik diharapkan mampu mengatasi permasalahan uap air dalam
kemasan sehingga dapat mempertahankan sifat mekanik kemasan dan
memperpanjang umur simpan tomat

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh aplikasi moisture absorber
dalam pengemasan buah tomat menggunakan bioplastik, dan menganalisis

3
keterkaitannya antara perubahan karakteristik kemasan terhadap karakteristik mutu
tomat.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Menganalisis kebutuhan silika gel dalam kemasan, berdasarkan daya
absorbsi silika gel dan jumlah H2O hasil respirasi buah tomat.
2. Menganalisis penggunaan moisture absorber terhadap perubahan
karakteristik kemasan bioplastik selama penyimpanan
3. Menganalisis penggunaan moisture absorber terhadap perubahan
parameter mutu tomat selama penyimpanan

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini dapat memberikan alternatif dalam pengemasan
produk hortikultura untuk membatasi pemakaian plastik sintetis yang sulit terurai
dengan kemasan bioplastik yang dapat terurai sehingga lebih ramah lingkungan.
Adanya sifat hidrofilik pada kemasan bioplastik merupakan kelemahan bioplastik
jika digunakan untuk kemasan produk hortikultura segar seperti tomat sehinggga
untuk mengatasinya dapat diterapkan dengan penambahan moisture absorber pada
kemasan bioplastik agar dapat mempertahankan sifat mekanik kemasan dengan
cara meminimalisasi penyerapan uap air oleh bioplastik dari H 2O hasil respirasi
tomat sehingga kemasan mampu melindungi produk yang dikemasnya dengan baik.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup yang menjadi batasan pada penelitian ini adalah
1. Kemasan bioplastik berbahan dasar pati tapioka berbentuk fruit bag
2. Moisture absorber yang digunakan adalah silika gel
3. Tomat yang digunakan adalah varietas apel dengan tingkat kematangan
turning (indeks 3)

TINJAUAN PUSTAKA
Tomat
Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) merupakan produk hortikultura yang
termasuk dalam golongan buah klimaterik. Kualitas kesegaran tomat dapat dilihat
dari berbagai atribut seperti penampakan, kekerasan, citarasa dan kandungan gizi.
Adapun kandungan gizi untuk setiap 100 g tomat dapat dilihat pada Tabel 1.
Umumnya buah tomat dapat dipanen pertama pada waktu berumur 2 atau 3
bulan setelah tanam. Panen tomat dilakukan sesuai dengan tujuan pemasarannya
sehingga perlu diperhitungkan lama perjalanan sampai di tujuan. Sebaiknya tomat
berada di pasaran pada saat masak penuh, tetapi tidak terlalu masak atau busuk.
Pada saat masak penuh itulah tomat memperlihatkan penampilannya yang terbaik.

4
Jika tujuan pemasaran adalah pasar lokal yang jaraknya tidak begitu jauh, dapat
ditempuh dalam beberapa jam, panen sebaiknya dilakukan sewaktu buah masih
berwarna kekuning-kuningan (turning). Untuk pemasaran ke tempat yang jauh atau
untuk di ekspor, buah sebaiknya dipetik sewaktu masih berwarna hijau, tetapi sudah
tua benar (mature green) atau 8-10 hari sebelum menjadi masak atau berwarna
merah
Tabel 1 Kandungan gizi untuk setiap 100 g tomat muda
Kandungan gizi
Nilai satuan
Air
(g)
93
Energy
(kcal)
23
Protein
(g)
1.20
Total lipid
(g)
0.2
Karbohidrat (g)
4.10
Total gula
(g)
4
Serat
(g)
1.1
Vitamin A
(IU)
642
Vitamin C
(mg)
23.4
Vitamin E
(mg)
0.38
Vitamin K
(μg)
10.1
Sumber: USDA National Nutrien Data Base (2012)
Selain umur petik, perubahan warna pada tomat juga bisa dijadikan indikator.
Warna merupakan salah satu indikator kematangan tomat yang mudah untuk
diamati, beberapa skala nilai subyektif dan grafik warna telah dikembangkan untuk
mengklasifikasikan tahap kematangan tomat seperti pada Tabel 2. Tomat pada
tahap perkembangan breaker merupakan tahap yang paling sering dipanen untuk
tujuan ekspor, sedangkan tomat untuk pasar lokal biasanya dipanen pada tingkat
light–red atau red. Buah yang dipetik pada tahap mature green akan memiliki masa
simpan yang lebih lama akan tetapi mengalami perubahan pembentukan warna dan
rasa yang tidak diinginkan (Jones 1999).
Nunes (2008) menyatakan suhu optimum untuk penyimpanan dingin
tergantung pada tingkat kematangan tomat pada saat panen. Tomat kelompok
immature green dan mature green lebih sensitif terhadap suhu dingin daripada
tomat kelompok pink atau light-red. Tomat kelompok pink atau light-red jika
disimpan lebih dari 2 minggu dibawah 10oC atau lebih lama dari 6-8 hari pada suhu
5oC akan mengalami chilling injury. Chilling injury merupakan indikasi kegagalan
untuk mematangkan dan perubahan warna dan citarasa yang tidak diharapkan,
pelunakan terlalu cepat, pitting pada permukaan, biji berwarna coklat dan
meningkatnya bagian yang busuk. Pada tomat kelompok immature green dan
mature green dapat disimpan sampai 14 hari pada suhu 12.5-15 oC tanpa mengalami
permasalahan utama seperti penurunan citarasa dan perubahan warna.
Tomat pada tahap perkembangan breaker merupakan tahap yang paling
sering dipanen untuk tujuan ekspor, sedangkan tomat untuk pasar lokal biasanya
dipanen pada tingkat light–red atau red. Buah yang dipetik pada tahap mature green
akan memiliki masa simpan yang lebih lama akan tetapi mengalami perubahan
pembentukan warna dan rasa yang tidak diinginkan (Jones 1999).

5
Tabel 2 Klasifikasi tahapan kematangan tomat
Tingkatan
Warna

Klasifikasi

Deskripsi

Mature green

Seluruhnya berwarna hijau dan telah
matang

Breaker

Mulai ada perubahan warna (merah muda,
merah atau hijau kekuningan) tetapi tidak
lebih dari 10%
Lebih dari 10% tetapi tidak lebih dari 30%
berwarna merah muda, merah atau jingga.
Lebih dari 30% tetapi tidak lebih dari 60%
berwarna merah muda atau merah
Lebih dari 60% tetapi tidak lebih dari 90%
berwarna merah
Lebih dari 90 % berwarna merah; tingkat
kematangan yang diharapkan

Turning
Pink
Light – red
Red
Sumber : Batu (2003)

Nunes (2008) menyatakan suhu optimum untuk penyimpanan dingin
tergantung pada tingkat kematangan tomat pada saat panen. Tomat kelompok
immature green dan mature green lebih sensitif terhadap suhu dingin daripada
tomat kelompok pink atau light-red. Tomat kelompok pink atau light-red jika
disimpan lebih dari 2 minggu dibawah 10oC atau lebih lama dari 6-8 hari pada suhu
5oC akan mengalami chilling injury. Chilling injury merupakan indikasi kegagalan
untuk mematangkan dan perubahan warna dan citarasa yang tidak diharapkan,
pelunakan terlalu cepat, pitting pada permukaan, biji berwarna coklat dan
meningkatnya bagian yang busuk. Pada tomat kelompok immature green dan
mature green dapat disimpan sampai 14 hari pada suhu 12.5-15 oC tanpa mengalami
permasalahan utama seperti penurunan citarasa dan perubahan warna.
Menurut Kitinoja (2003) penyimpanan tomat mature green pada suhu 180
22 C dengan RH 90-95% umur simpan selama 1-3 minggu dan tomat firm ripe
pada suhu 13-150C dengan RH 90-95% umur simpan selama 4-7 hari. Menurut
Pinheiro et.al (2013) kerusakan pada tomat karena chilling injury pada suhu 50C
selama 11-17 hari penyimpanan menyebabkan lebih 50 % dari permukaan kulit
tomat rusak terinfeksi mikroba.
Demikian pula untuk menjamin masa simpan yang normal selama distribusi,
tomat kelompok light-red harus disimpan tidak lebih lama dari 10 hari pada suhu1012.5 oC. Penyimpanan pada suhu 10-130C direkomendasikan untuk tomat
kelompok turning, pink dan tomat kelompok light-red (Nunes 2008). Menurut
Sargent dan Moretti (2004), suhu penyimpanan dingin yang sesuai untuk tomat
tanpa mengalami penurunan kualitas citarasa dan aroma adalah 7-10 oC selama 3-5
hari. Jones (1999) merekomendasikan penyimpanan untuk tomat firm ripe pada
suhu 7.8-10 oC selama 1-3 minggu dan untuk tomat mature green pada suhu 12.8210C. Menurut Pinheiro et.al (2013) penyimpanan tomat pada suhu 100C dapat
menjaga kualitas, menghindari chilling injury dan memperpanjang umur simpan
buah tomat.

6
Bioplastik
Menurut Chen (2014) Bioplastik merupakan sistem kemasan pangan baru
yang dikembangkan sebagai respon terhadap tren dalam preferensi konsumen
terhadap produk makanan untuk memperpanjang umur simpan dengan kualitas
mutu tetap baik dan segar. Teknologi terbaru dibidang kemasan juga dapat
digunakan untuk memperbaiki kekurangan dalam desain kemasan misalnya, untuk
mengontrol O2, H2O, atau tingkat CO2 di area headspace kemasan. Hal ini sesuai
dengan hasil penelitian Mistriotis et al. (2011) menyatakan laju uap air yang tinggi
dari beberapa bahan bioplastik seperti PLA dan polimer berbasis pati digunakan
untuk produksi film kemasan karena sifat hidrofiliknya dan kemasan bioplastik
mempunyai sifat permeabilitas yang rendah terhadap CO 2 dan O2 dengan laju
transmisi yang mirip dengan plastik polypropylene. Fleksibilitas dari bahan yang
ramah lingkungan ini menawarkan alternatif baru dalam mengoptimalkan pola
perforasi untuk sistem EMAP dalam kemasan buah-buahan dan sayuran segar.
Siracusa et al. (2008) laju transmisi oksigen kemasan bioplastik (PLA) sangat
cocok untuk kemasan produk segar seperti tomat dan produk hortikultura lainnya
yang masih berespirasi karena barrier terhadap O2 dan CO2 secara khusus
disesuaikan dengan laju respirasi produk segar untuk mempertahankan kesegaran
dan memperpanjang umur simpan buah dan sayuran. Paprika hijau yang dikemas
dalam kemasan bioplastik dengan MAP mampu mempertahankan tingkat
kekerasan, warna dan kadar vitamin C pada suhu 10oC selama 7 hari penyimpanan
(Koide dan Shi 2006).

Moisture Absorber
Kelembaban air adalah faktor utama yang menyebabkan terjadinya kerusakan
pada produk pangan seperti oksidasi lipid, pertumbuhan mikroba, kerusakan
tekstur, reaksi pencoklatan non-enzimatik, dan kerusakan pigmen (Maltini et al.
2003; Raco et al. 2006). De Ell et al. (2006) menyatakan penggunaan moisture
absorber merupakan salah satu solusi untuk mengontrol RH dalam kemasan agar
dapat memperpanjang umur simpan produk akibat aktivitas respirasi.
Silika gel (SiO2) merupakan granular yang dibuat secara sintesis dari sodium
silicat. Silika gel dapat menyerap air dengan mudah karena memiliki tingkat
penyerapan yang besar yaitu 35-50% dari berat silika itu sendiri. Silika gel sebagai
adsorber (menyerap molekul beberapa substansi seperti air pada permukaan).
Rooney (2005) menyatakan bahwa keuntungan dari silika gel sebagai moisture
absorber karena memiliki sifat-sifat yang direkomendasikan sebagai pengawet,
yaitu:
1. Mampu mengabsorbsi uap air sampai sepertiga dari beratnya. Efisiensi
penyerapan ini adalah kira-kira 35% lebih besar dari bahan penyerap
lainnya, sehingga silica gel lebih dipilih karena sifat tersebut.
2. Dibuat dari material inert, yaitu tidak akan merusak material lain kecuali
alkalis kuat dan asam hydrofluoric yang merusaknya.
3. Mempunyai umur simpan yang lama jika dalam kondisi kedap udara.
4. Dapat digunakan berulangkali dengan proses pemanasan.
5. Tidak beracun dan tidak mudah terbakar.

7
6. Umum digunakan dan sangat baik dikemas dalam breathable sachet.
Singh et al. (2014) menyatakan penggunaan silika gel sebanyak 90 g untuk
setiap 10 kg paprika dalam kemasan MAP yang disimpan pada suhu (8 ±1 oC)
memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap peningkatan umur simpan
paprika dengan mutu yang masih bisa diterima oleh konsumen. Mahajan et al.
(2008) mengembangkan kemampuan penyerap moisture absorber pada
pengemasan jamur segar dengan menggunakan kombinasi berbagai bahan penyerap
air. Silika gel (2.5 g g-1), CaCl2 (0.55 g g-1), Sorbitol (0.25 g g-1) dan Bentonit (0.2
g g-1) menjadi komposisi kombinasi terbaik dalam menyerap kelembaban air
selama 7 hari penyimpanan pada suhu 4 oC.
Beberapa penelitian lainnya terkait dengan pengunaan moisture absorber
melaporkan bahwa penambahan moisture absorber dapat memperpanjang umur
simpan produk hortikultura. Hasil penelitian Ben-Yehoshua et al. (1983)
menggunakan 5 g CaCL2 per buah untuk mengontrol kelembapan relatif dalam
pengemasan paprika sebesar 80-88%. De Ell et al. (2006) menyatakan penambahan
sorbitol di MAP dapat menjaga kualitas bunga brokoli secara umum bila
dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Shirazi et al. (1992) melaporkan
penggunaan Kalsium klorida (CaCl2) 10 g per buah dalam kemasan tomat
maturgreen pada suhu 20 0C dapat mengontrol RH dalam kemasan antara 85-90%,
menekan pertumbuhan cendawan dan memperpanjang umur simpan buah tomat.
Pada pengemasan MAP untuk buah terung belanda, KMnO4, Ca(OH)2, MgO dan
CaO sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam kemasan plastik LDPE mampu
memperpanjang umur simpan terong belanda sampai 4 minggu pada suhu 10 oC
(Naibaho et al. 2013). Azevedo et al. (2011) melaporkan, campuran yang paling
optimal untuk penyerapan uap air pada pengemasan jamur tiram adalah 0.5 g
kalsium oksida, 0.26 g kalsium klorida, dan 0,24 g sorbitol. Masing-masing
memiliki kapasitas menyerap uap air sebesar 0.813 g dan tetap dalam bentuk bubuk
setidaknya 5 hari selama penyimpanan pada suhu 10 ºC.

METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan
Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas
Teknologi Pertanian. Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan dari bulan Desember
2014 sampai Mei 2015.

Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: tomat varietas apel yang
diperoleh dari kebun percobaan IPB di daerah Pasir Sarongge Kecamatan Cipanas
Kabupaten Cianjur. Tomat dipetik pada tingkat kematangan turning (± 120 hari
setelah tanam atau 10 – 30% warna merah baru muncul) dan langsung dibawa pada
hari yang sama ke Laboratorium TPPHP. Kemasan bioplastik komersial diperoleh

8
dari PT. Tirta Marta Tangerang berbentuk fruit bag. Moisture absorber berupa
silika gel dalam bentuk sachet diperoleh dari toko kimia di Bogor. Bahan kimia
untuk analisis kadar Vitamin C digunakan larutan iod, indikator kanji dan aquades.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat untuk analisa
komponen mutu tomat: chromameter Minolta tipe CR-3000, refraktometer Atago
PR-201, gas analyzer Shimadzu tipe 101 dan tipe IRA 107, Rheometer model CR3000, elektronik UTM WDW 10E, timbangan metler PM-4800, oven Isuzu-Japan,
hot sealer, alat titrasi, gelas beaker, labu takar dan lemari pendingin dengan suhu
10 oC.

Tahapan Penelitian
Penelitian ini terdiri atas dua tahapan. Tahap pertama adalah penelitian
pendahuluan dengan tujuan menentukan berat silika gel untuk penyimpanan tomat
dalam kemasan bioplastik dengan mengukur kemampuan absorbsi silika gel
terhadap H2O, dan mengukur jumlah uap air hasil respirasi tomat yang dikemas.
Tahap kedua merupakan penelitian utama yaitu pengaruh aplikasi silika gel pada
kemasan bioplastik terhadap sifat mekanik kemasan dan mutu tomat dengan
perlakuan suhu (10 oC dan 27 oC) dibandingkan dengan dan tanpa penggunaan
silika gel.
Penentuan kebutuhan silika gel dalam kemasan
Kebutuhan silika gel dalam kemasan ditentukan dengan mengetahui daya
absorbsi silika gel terhadap kandungan uap air hasil respirasi tomat. Perhitungan
untuk menentukan berat silika gel yang akan digunakan dalam kemasan dapat
dilihat pada Lampiran 1. Pengukuran absorbsi H2 O oleh silika gel menggunakan
metode Song et al. (2001) dihitung sebagai
Sg = LR x (100/Da)
% terhadap Bahan =

Sg
W

× 100%

(1)

(2)

Dimana:
Sg
: kebutuhan silika gel dalam kemasan (g),
LR
: H2O hasil respirasi tomat (g),
Da
: daya absorbsi H2O silika gel (%),
W
: bobot tomat dalam kemasan bioplastik (g)
1.

Pengukuran Daya absorbsi uap air silika gel
Proses pengukuran daya absorbsi silika gel terhadap uap air dilakukan
menggunakan metode Song et al. (2011). Diagram alir prosedur pengukurannya
disajikan pada Gambar 1. Daya absorbsi H2O oleh silika gel baik pada kondisi jenuh
maupun pada saat diaplikasikan ke dalam kemasan bioplastik berisi tomat dihitung
sebagai pembagian antara selisih berat akhir dengan berat awal terhadap berat awal
silika gel (metode gravimetri), yang ditunjukkan pada Persamaan 3.

9
Absorbsi H2 O % =

Wn - Wa
Wa

x 100 %

(3)

Dimana:
Wa : bobot awal (g),
Wn : bobot pada hari ke-n penyimpanan (g)
Silika gel

Dikeringkan pada suhu 105 oC
sampai berat stabil
Diambil sampel seberat 5 g
Disimpan dalam chamber
berisi air ¼ dari bagian dasar

Penyimpanan pada suhu 10 oC

Penyimpanan pada suhu 27 oC

Sampel silika gel ditimbang setiap
hari hingga berat sampel konstan

Analisis data
Laju absorbsi silika
gel
Gambar 1 Bagan alir pengukuran laju absorbsi uap air oleh silika gel
2.

Pengukuran jumlah H2O hasil respirasi tomat
Pengukuran jumlah H2O hasil respirasi tomat dilakukan pada dua kondisi
penyimpanan yaitu pada suhu 10 oC dan 27 oC. Prosedur pengukuran dilakukan
seperti pada Gambar 2. Proses pengukuran jumlah H2O diperlihatkan pada
Lampiran 2. Hasil pengukuran H2O hasil respirasi tomat dalam chamber dihitung
sebagai
LR = (RH2 x BU) - (RH1 x BU)
Dimana:
LR : H2O hasil respirasi tomat (g),
RH1 : kelembaban relatif awal dalam chamber tomat (%),
RH2 : kelembaban relatif akhir dalam chamber tomat (%),
BU : berat udara dalam chamber tomat (g)

(4)

10

Tomat

Sortasi dan pembersihan

Ditimbang seberat 500 g
Dimasukkan dalam chamber
yang telah berisi termokopel
bola basah dan bola kering dan
ditutup agar diperoleh kondisi
kedap

Penyimpanan pada suhu 10 oC

Penyimpanan pada suhu 27 oC

Data suhu direkam setiap 10 menit
sekali secara otomatis oleh hibrid
recorder selama 24 jam

Perhitungan RH berdasarkan data
bola basah dan bola kering

Uap air hasil respirasi tomat

Gambar 2 Bagan alir pengukuran kandungan air tomat dalam chamber
Pengaruh silika gel terhadap perubahan sifat mekanis kemasan bioplastik dan
mutu tomat selama dalam penyimpanan
Tomat dengan tingkat kematangan turning (indeks 3) dikemas dalam
bioplastik dengan berat perkemasan 500 g. Perlakuan yang diberikan adalah
penambahan silika gel dalam kemasan dan tanpa silika gel. Tomat dalam kemasan
disimpan pada suhu 10 oC dan 27 oC. Pengamatan dan pengukuran dilakukan setiap
dua hari sekali selama 30 hari penyimpanan pada perubahan daya absorbsi silika
gel, sifat mekanik kemasan dan mutu tomat. Prosedur penelitian dilakukan seperti
pada Gambar 3.

11

Tomat

Sortasi dan pembersihan

Ditimbang seberat 500 g

Pengemasan bioplastik dengan
penambahan moisture absorber

Pengemasan bioplastik tanpa
penambahan moisture absorber

Penyimpanan pada suhu 10 oC

Penyimpanan pada suhu 27 oC

Pengukuran sifat mekanik kemasan;
- Kuat tarik
- Elongasi
- Absorbsi H2O bioplastik
Pengukuran mutu tomat;
- Laju respirasi
- Susut bobot
- Kekerasan

- Total padata terlarut
- Kadar vitamin C
- Warna

Analisis data

Selesai
Gambar 3

Diagram alir proses pengemasan dan penyimpanan tomat dalam
kemasan bioplastik

Prosedur Pengujian
Pengukuran absorbsi H2O oleh bioplastik
Absorbsi H2O oleh bioplastik dihitung menggunakan metode gravimetri
(Obasi and Igwe 2014) seperti ditunjukkan pada Persamaan 3.

12
Pengujian Kekuatan Tarik Kemasan
Pengujian kekuatan tarik menggunakan alat elektronik UTM Load Frames
WDW-20E dengan metode ASTM D 638. Tujuannya adalah untuk melihat
perubahan kekuatan mekanik plastik setelah bioplastik digunakan sebagai kemasan
tomat disimpan pada suhu 10 oC dan suhu ruang (27 oC ± 2). Proses pengujian kuat
tarik bioplastik diperlihatkan pada Lampiran 2. Hasil pengukuran berupa gaya (F)
dihitung dengan menggunakan Persamaan 5
Kuat tarik =

F
A

(5)

Dimana:
F : gaya kuat tarik (N),
A : Luas penampang benda uji (mm)
Pengukuran Laju Respirasi
Laju respirasi tomat diukur pada tomat yang ada dalam kemasan dengan
cara membuat lubang dan dipasang selang dibagian sisi kemasan. Pengukuran
dilakukan dengan menghubungkan alat pada selang yang ada pada kemasan.
Komposisi gas diukur setiap dua hari sekali menggunakan metode closed system
(Hasbullah 2007). Data yang diperoleh dari hasil pengukuran dikonversikan ke
dalam satuan ml/kg.jam. Laju produksi CO2 dan laju konsumsi O2 dapat dihitung
dengan Persamaan 6 (Hasbullah 2007).
R =

V
dx
x
W
dt

(6)

Dimana:
R : laju respirasi (ml/kg.jam),
V : volume bebas wadah (ml),
W : bobot bahan (kg),
dx : laju perubahan konsentrasi gas (%)
dt : waktu (jam)
Pengukuran Susut Bobot
Pengukuran terhadap susut bobot ditentukan dengan metode gravimetri (Hiba dan
Abu-Bakr 2008) dihitung sebagai
Susut bobot % =

Wa - Wn
x 100 %
Wa

(7)

Dimana:
Wa : bobot bahan awal penyimpanan (g),
Wn : bobot bahan pada hari ke-n penyimpanan (g)
Pengukuran Nilai Kekerasan (Massolo et al. 2011)
Perubahan kekerasan selama penyimpanan diukur menggunakan Rheometer
model CR-3000 berdasarkan ketahanan buah terhadap alat penekan/probe. Alat
diatur dengan mode 20, beban maksimum 10 kg, kedalaman penekanan 20 mm,

13
kecepatan penurunan beban 60 mm/menit, dengan diameter probe 5 mm. Setelah
alat di setting, produk diletakkan hingga stabil kemudian tombol start ditekan dan
jarum akan bergerak ke bawah dan menusuk produk. Besarnya tekanan yang
diperlukan untuk menusuk produk menunjukkan ketegaran produk. Pengukuran
kekerasan dilakukan pada tiga titik secara radial untuk masing-masing buah yang
disimpan. Nilai pengukuran diperoleh dalam satuan kgf dikonversikan dalam
satuan Newton.
Total Padatan Terlarut (AOAC 1995)
Total padatan terlarut (TPT) diukur menggunakan refraktometer ATAGO,
Japan. Sebelum digunakan, alat dikalibrasi dengan meneteskan aquades pada lensa
refraktometer kemudian tombol start ditekan sampai muncul nilai nol di display.
Pengukuran TPT tomat dilakukan dalam bentuk filtrat. Daging buah tomat diperas
untuk mendapatkan filtratnya. Filtrat daging buah tersebut diletakkan di atas lensa
refraktometer untuk dilakukan pembacaan. TPT hasil pengukuran dinyatakan
dalam satuan °Brix. Lensa dibersihkan menggunakan air aquades tiap kali akan
digunakan untuk pengukuran.
Kadar Vitamin C (AOAC 1995)
Kandungan vitamin C diukur dengan titrasi menggunakan larutan iodine dan
menggunakan 1 ml indikator larutan amilum dengan konsentrasi 1 g/100 ml.
Persiapan bahan untuk pengukuran vitamin C dilakukan dengan menghancurkan
daging tomat sampai menjadi slurry, kemudian slurry tersebut ditimbang sebanyak
10 g dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditambahkan aquades sampai
tanda tera lalu disaring, larutan diambil sebanyak 25 ml. Larutan indikator dibuat
dengan 20 ml aquades yang telah didihkan dicampur dengan bubuk pati sebanyak
1 g menjadi larutan amilum. Proses titrasi dilakukan dengan cara larutan bahan
(slurry tomat) sebanyak 25 ml diberi 1 ml indikator larutan amilum kemudian
dititrasi dengan iodine. Titrasi dilakukan sampai terbentuk warna biru ungu yang
stabil. Menurut (AOAC 1995) kandungan vitamin C dapat dihitung dengan
Persamaan (8) (AOAC 1995).
Vitamin C (mg/100 g bahan) =

ml iod 0.01 N x 0.88 x P x 100
g berat bahan

(8)

Dimana:
P = faktor pengenceran
Pengukuran Warna
Pengukuran warna dilakukan dengan menggunakan Chromameter (CR-310)
menggunakan sistem notasi warna Hunter (Gambar 4). Hasil pengukuran warna
tomat diperoleh dalam 3 bentuk parameter yaitu L*, a* dan b*. Nilai L*
menunjukkan tingkat kecerahan [L*=0 (hitam) dan L*=100 (putih)]. Nilai a* terdiri
dari +a* menunjukkan warna merah (0 hingga 60) dan –a* menunjukkan warna
hijau (0 hingga -60). Nilai +b* menunjukkan warna kuning (0 hingga 60) dan -b*
menunjukkan warna biru (0 hingga -60).

14

(a)
(b)
Gambar 4 a) Chromameter dan b) Sistem notasi warna Hunter

Rancangan Penelitian
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap
faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah perlakuan penambahan silika
gel dalam kemasan dan tanpa silika gel. Faktor kedua adalah suhu penyimpanan
dengan dua taraf yaitu suhu 10 oC dan suhu 27 oC. Untuk faktor A adalah
penggunaan silika gel memiliki dua taraf yaitu kemasan bioplastik menggunakan
silika gel dengan kemasan bioplatik tanpa penambahan silika gel. Sedangkan faktor
B adalah suhu penyimpanan suhu rendah yang memiliki dua taraf perlakuan yaitu
suhu 10±2 oC dan suhu ruang (27±2 oC). Perlakuan ini di ulang sebanyak 2 kali
ulangan sehingga diperoleh 8 unit percobaan. Analisa data dilakukan dengan
analisis sidik ragam, pada selang kepercayaan 95%. Model matematis dari
rancangan percobaan tersebut adalah:
Yijk = μ + Ai + Bj + (AB)ijk + εijk
Keterangan:
Yij
: Respon setiap parameter yang diamati
μ
: Nilai rata-rata umum
Ai
: Pengaruh perlakuan penggunaan silika gel pada taraf ke-i
Bj
: Pengaruh perlakuan suhu penyimpanan pada taraf ke-j
(AB)ijk : Pengaruh interaksi penggunaan silika gel dan perlakuan suhu pada
ulangan ke-k
εij
: Pengaruh galat percobaan

HASIL DAN PEMBAHASAN
Daya Absorbsi Uap Air oleh Silika Gel
Pengukuran laju absorbsi H2O oleh silika gel dikondisikan pada RH jenuh.
Pada awalnya, laju absorbsi meningkat dengan tajam pada 1-2 hari, kemudian
mengalami penurunan dan mencapai kondisi stabil setelah hari ke lima (Gambar
5). Laju absorbsi pada suhu 27 oC lebih tinggi daripada suhu 10 oC. Pada suhu 27

15
o

C laju absorbsi H2O menurun setelah hari ke-1 sedangkan pada suhu 10 oC laju
menurun setelah hari ke-2 dan selanjutnya terus menurun hingga batas kemampuan
silika gel menyerap H2O. Absorbsi uap air terjadi secara fisik yaitu melalui poripori internal silika gel. Silika gel memiliki sisi aktif pada permukaan akibat adanya
gugus silanol, siloksan, dan struktur mikropori yang memberi luas permukaan yang
besar. Molekul air dapat melekat pada permukaan silika gel karena tekanan uap air
lebih rendah dari pada udara di sekitarnya (Djekie, 2007).

Gambar 5 Pengaruh suhu terhadap laju absorbsi H2O oleh silika gel seiring waktu
pada kondisi jenuh uap air
Kapasitas absorbsi H2O oleh silika gel pada suhu 27 oC dan 10 oC sama yaitu
sebesar 35 % dari beratnya dan tercapai setelah 5 hari penyimpanan pada suhu 27
o
C dan setelah 6 hari penyimpanan pada suhu 10 oC, namun laju absorbsinya
dipengaruhi oleh suhu penyimpanan (Gambar 6). Suhu ruang (27 oC) menyebabkan
silika gel lebih cepat menyerap H2O dengan laju penyerapan maksimum terjadi
lebih awal dibandingkan dengan suhu 10 oC. Hal ini dikarenakan tekanan udara
pada suhu 10 oC lebih rendah dibandingkan pada suhu 27 oC sehingga proses
penetrasi uap air kedalam silika gel terjadi lebih lambat. Sebagaimana Song et al.
(2001) menyatakan laju penyerapan kandungan air oleh silika gel dipengaruhi oleh
suhu penyimpanan sedangkan kapasitas absorbsi dipengaruhi oleh berat dari
absorber. Berdasarkan tabel uap air jenuh pada berbagai suhu pada Lampiran 2,
silika gel yang disimpan pada RH jenuh (98-100%), mengabsorbsi H2O dalam
bentuk uap air baik pada suhu 10 oC maupun pada suhu 27 oC. Tekanan uap air
jenuh tergantung pada suhu udara penyimpanan. Semakin tinggi suhu udara
penyimpanan maka kapasitas udara menampung uap air meningkat. Kondensasi
uap air menjadi air lebih mudah terjadi pada suhu rendah dikarenakan daya tampung
udara terhadap uap air lebih rendah.
Beberapa hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai daya absorbsi silika
gel melaporkan bahwa silika gel dapat menyerap uap air 1/3 dari beratnya sendiri
dengan efektifitas penyerapan 35% (Mahajan 2008), sedangkan De Jong et al.
(2005) melaporkan bahwa silika gel dapat dapat menyerap uap air 50% dari berat

16
silika itu sendiri. Dari hasil pengukuran di Laboratorium, silika gel yang digunakan
pada penelitian ini mempunyai kapasitas penyerapan uap air maksimum 35% dari
berat silika itu sendiri pada RH 98% sesuai dengan penelitian Singh et al. (2014).

Absorbsi H2O Silika Gel (%)

40
35
30
25
20

˚C
7 ˚C

15
10
5
0
0

1

2

3

4

Lama Penyimpanan (hari)

5

6

7

Gambar 6 Pengaruh suhu terhadap daya absorbsi H2O oleh silika gel seiring waktu
pada kondisi jenuh uap air

Jumlah H2O Hasil Respirasi Tomat
Respirasi merupakan reaksi pemecahan bahan organik komplek menjadi lebih
sederhana yang menghasilkan uap air dan panas. Air dalam bentuk uap air akan
menjadi lingkungan lembab yang menjadi salah satu sebab kerusakan buah dalam
penyimpanan. Jumlah air hasil dari proses respirasi selama proses penyimpanan
perlu diketahui untuk menentukan jumlah silika gel yang dibutuhkan dalam
menyerap uap air yang ada. Reaksi kimia sederhana untuk respirasi adalah sebagai
berikut :
C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + 675 kal
Hasil pengukuran respirasi buah tomat dalam chamber pada suhu 10 oC
adalah 0.036 g H2O/g bahan/hari dan pada suhu 27 oC adalah 0.072 g H2O/g
bahan/hari. Uap air hasil respirasi tomat yang terbentuk dalam chamber yang
disimpan pada suhu 27oC lebih