Pendugaan Konsentrasi Gas O

C. PENDUGAAN KONSENTRASI GAS O

2 DAN CO 2 DALAM KEMASAN ATMOSFIR TERMODIFIKASI Model pendugaaan berguna untuk menduga konsentrasi sesaat dan konsentrasi keseimbangan O 2 dan CO 2 dalam kemasan atmosfir termodifikasi. Dengan pendugaan konsentrasi kesetimbangan maka dapat diketahui kondisi kemasan tersebut untuk mencapai kondisi optimum.

1. Pendugaan Konsentrasi Gas O

2 dan CO 2 Pada Buah Salak Perancangan kemasan yang dilakukan oleh Sugiarta 1999 menggunakan kemasan white stretch film dengan ketebalan 1.6 x 10 -5 m sebagai kemasan wadahnya digunakan plexyglass dan styrofoam . Perancangan kemasan memerlukan parameter antara lain laju respirasi, berat produk, volume bebas, permeabilitas kemasan, tebal kemasan. Berdasarkan penelitian maka diperoleh laju konsumsi buah salak pada suhu 5 o C sebesar 21.3220 n molkg det dan pada suhu 10 o C sebesar 38.3142 n molkg jam. Perancangan kemasan bertujuan untuk mencapai kondisi optimum O 2 dan CO 2 . Berdasarkan referensi komposisi O 2 dan CO 2 yang disarankan sebesar 5-7 5.06625-7.09275 kPa untuk O 2 dan 12-16 12.159-16.212 kPa untuk CO 2 Paramawati, 1998. Pada penelitian ini dicoba dua variasi luasan kemasan white stretch film yaitu 0.06 m 2 dan 0.0198 m 2 . Luasan film kemasan digunakan pada keadaan suhu 5oC dan 10oC untuk tiap kemasan. Luasan film ini juga digunakan pada tiap volume bebas sehingga diharapkan tercapai kondisi optimum. Pencapaian kondisi optimum ini dimaksudkan untuk memperpanjang umur simpan dari produk salak. Besaran parameter rancangan kemasan plexyglass pada buah salak ditunjukan pada Tabel 14 sedangkan untuk kemasan styrofoam ditunjukan pada tabel 15. Tabel 14. Besaran parameter rancangan kemasan atmosfir termodifikasi Sugiarta, 1999 Parameter 5 o C 10oC Berat bahan dalam kemasan W kg Volume bebas V m 3 Tebal film kemasan b m Luas permukaan film kemasan A m 2 1.62 5.15 x 10 -4 1.6 x 10 -5 0.06 1.12 7.80 x 10 -4 1.6 x 10 -5 0.06 Tabel 15. Besaran parameter dalam kemasan atmosfir termodifikasi Sugiarta, 1999 Parameter 5 o C 10 o C Berat bahan dalam kemasan W kg Volume bebas V m 3 Tebal film kemasan b m Luas permukaan film kemasan A m 2 0.5346 1.67 x 10 -4 1.6 x 10 -5 0.0198 0.4019 3.73 x 10 -4 1.6 x 10 -5 0.0198 Dalam pendugaan konsentrasi O 2 dan CO 2 digunakan parameter percobaan tersebut, beberapa parameter diambil dari literatur yang ada untuk mendekati nilai percobaan. Pendugaan ini dilakukan dengan mengambil asumsi bahwa kemasan wadah adalah impermeabel terhadap gas, sehingga kemasan wadah ini dianggap tidak melewatkan gas dari dalam dan luar kemasan wadah. Perpindahan gas dalam perancangan kemasan salak ini hanya pada kemasan white stretch film . Nilai koefisien permeabilitas white stretch film berdasarkan penelitian Rusmono 1999 yaitu 0.6059 x 10 -12 mol.m.m 2 kPa.det untuk O 2 dan 1.6898 x 10 -12 mol.m.m 2 kPa.det untuk CO 2 pada suhu 5 o C serta 0.7495 x 10 -12 mol.m.m 2 kPa.det untuk O 2 dan 2.2527 x 10 -12 mol.m.m 2 kPa.det untuk suhu 10 o C. Pengujian dilakukan dengan membandingkan data pendugaan terhadap data percobaan buah salak terlampir pada Lampiran 11. Gambar 3 memperlihatkan nilai pendugaan O 2 mendekati nilai percobaan yang dilakukan oleh Sugiarta 1999 dengan nilai R 2 adalah 0.9968 sedangkan untuk CO 2 nilai R 2 adalah 0.7177. Gambar 4 memperlihatkan nilai pendugaan O 2 dan CO 2 mendekati nilai percobaan dengan nilai R 2 adalah 0.9830 untuk O 2 dan nilai R 2 adalah 0.9079 untuk CO 2 . Gambar 5 memperlihatkan nilai pendugaan O 2 dan CO 2 mendekati nilai percobaan dengan nilai R 2 adalah 0.9781 untuk O 2 dan nilai R 2 adalah 0.8726 untuk CO 2 . Pada Gambar 6 terlihat perbedaan yang cukup besar antara konsentrasi pendugaan dan percobaan. Berdasarkan nilai R 2 terlihat bahwa nilai R 2 untuk O 2 adalah 0.7785 dan untuk CO 2 nilai R 2 adalah 0.6792. Perbedaan yang terjadi dapat disebabkan dalam pendugaan diasumsikan respirasi terjadi pada seluruh permukaan produk, sedangkan pada percobaan tidak semua permukaan produk terjadi respirasi karena pada permukaan yang berhimpit tidak terjadi respirasi. Disamping itu juga, perubahan suhu saat rancangan kemasan dikeluarkan dari lemari pendingin untuk diukur konsentrasi O 2 dan CO 2 . Suhu ruangan yang cenderung lebih tinggi dari suhu penyimpanan menyebabkan partikel dari kemasan film sedikit renggang dan permeabilitas film semakin besar sehingga konsentrasi gas di dalam kemasan sedikit berubah. Luas dan permeabilitas kemasan film yang berbeda juga mempengaruhi perubahan konsentrasi O 2 dan CO 2 di dalam kemasan. Semakin luas kemasan film maka semakin lambat perubahan konsentrasi gas. Hal ini terjadi karena luas permukaan tempat pertukaran gas semakin besar. Sedangkan pengaruh permeabilitas adalah permeabilitas yang kecil menyebabkan pertukaran gas keluar dan masuk juga kecil, begitu juga sebaliknya permeabilitas yang besar menyebabkan pertukaran gas masuk dan keluar juga besar. Konsentrasi pendugaan pada salak segar ditunjukan pada Tabel 16 dan contoh perhitungan konsentrasi kesetimbangan untuk buah salak dapat dilihat pada Lampiran 1. Tabel 16. Konsentrasi kesetimbangan pada salak segar Komoditas Suhu Kemasan film Luas m 2 Konsentrasi Kesetimbangan 5 o C WSF 0.06 O 2 6.489 CO 2 5.727 WSF 0.0198 O 2 6.495 CO 2 5.729 10 o C WSF 0.06 O 2 6.659 CO 2 5.445 WSF 0.0198 O 2 5.528 Salak Segar CO 2 5.866 Dari pendugaan pengemasan yang telah dibuat dapat diperhatikan bahwa kondisi optimum pengemasan tidak tercapai. Tidak tercapainya kondisi optimum pendugaan dapat disebabkan volume bebas yang cukup besar dibandingkan volume salak yang lebih kecil. Volume bebas yang cukup besar menyebabkan volume O 2 juga besar sehingga dibutuhkan waktu yang lama untuk mencapai kondisi optimum. Grafik konsentrasi sesaat O 2 dan CO 2 pada salak dalam plexyglass kemasan white stretch film 0.06 m 2 T=5 o C ditunjukan pada Gambar 3 dan hasil pendugaan konsentrasi O 2 dan CO 2 terlampir pada Lampiran 2. 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 100 200 300 Waktu jam Ko n sen tr a si k Pa CO2exp CO2calc O2exp O2calc Gambar 3. Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam kemasan white stretch film 0.06 m 2 T=5 o C Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam plexyglass kemasan white stretch film 0.06 m 2 T=10 o C ditunjukan pada Gambar 4 dan hasil pendugaan konsentrasi O 2 dan CO 2 terlampir pada Lampiran 3. 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 100 200 300 Waktu jam Ko n sen tr a si k Pa CO2exp CO2calc O2exp O2calc Gambar 4. Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam kemasan white stretch film 0.06 m 2 T=10 o C R 2 =0.9079 R 2 =0.9830 R 2 =0.7177 R 2 =0.9968 Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam styrofoam kemasan white stretch film 0.0198 m 2 T=5 o C ditunjukan pada Gambar 5 dan hasil pendugaan konsentrasi O 2 dan CO 2 terlampir pada Lampiran 4. 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 100 200 300 Waktu jam K o n se n tr a si k P a CO2exp CO2calc O2exp O2calc Gambar 5. Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam kemasan white stretch film 0.0198 m 2 T=5 o C Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam styrofoam kemasan white stretch film 0.0198 m 2 T=10 o C ditunjukan pada Gambar 6 dan hasil pendugaan konsentrasi O 2 dan CO 2 terlampir pada Lampiran 5. 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 100 200 300 Waktu jam K o n se n tr as i k P a CO2exp CO2calc O2exp O2calc Gambar 6. Grafik konsentrasi O 2 dan CO 2 pada salak dalam kemasan white stretch film 0.0198 m 2 T=10 o C R 2 =0.6792 R 2 =0.7785 R 2 = 0.8726 R 2 = 0.9781

2. Pendugaan Konsentrasi Pada Buah Mangga