Pengembangan model penyimpanan buah tropika dalam atmosfir terkendali (CA) : kasus durian
PENGEMBANGAN MODEL PENYIMPANAN
13UAH '~ROI'II(A DALAM ATMOSFIR TERKENDALI (CA) :
KASUS DUliIAN
Oleh :
Sumardi
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
1999
SUMMARY
SUMARDI. Model Development of Tropical Fruits in ControlIed Atmosphere
Storage (CAS)
PURWADARIA
: Case
as
of Durian,
Chairman,
Under the guidance of HAD1 K.
SOEWARNO
T.SOEKART0,
ATJENG
M.SYARIEF, SUTRISNO AND SJAIFULLAH as Members of the Advisory
Committee.
Durian is one of the tropical fruits with a high commercial value. The
durian production in Indonesia has been increasing from 228 668 tons in 1993,
to 459 007 tons in 1997. The export quantity of durian in 1993 reached 33 1.317
tons (0.145% of durian production) with a value of US$ 273 300 and then
increased to 695.614 tons ( 0.152% of production) in 1997 with a value of US$
642 822 (Anonymous,l998).
One of the constrains however, is the short shelf life after harvest around
3
-
7 days.
The fruit damages during the storage is due to the physiological
processes such as respiration and transpiration.
In effort to reduce the rate of
quality deterioration and to extend the shelf life of the fruits, they can be stored
inside a controlled atmosphere storage (CAS) to slower the respiration rate. The
CAS system in a commercial scheme has been applied to various sub-tropical
fruits such as apple and pear, while for the tropical fruits such as mango, durian,
mangosteen, papaya and salak have not been done.
The main objective of the research is to establish a controlled atmosphere
storage model for tropical fruits, in this case durian.
The main objective was
supported by the specific objectives comprised of : (1) assessing the respiration
pattern and rate of durian fruit; (2) selecting the optimum maturity stage for fruit
harvesting in relation to the length of shelf life; ( 3 ) determining the optimum
temperature, and atmosphere consentration in the CAS system to maintain the
shelf life; (4) developing the model for the CAS system of durian and ( 5 ) testing
the model validity and analyzing its sensitivity.
The research was done in the Laboratory of Food and Agricultural Product
Processing Enginering
and the Agricultural Product Processing Pilot Plan,
Faculty of Agricultural Technology, IPB, Bogor. The studies were carried out for
30 months from October, 1995 to April, 1998.
The research commodity was durian cultivar Lilin from the durian estate at
Leuwiliang, Bogor. The CAS system was assembled from an airtight chamber
made of plexyglass with a 10 nun thickness and of 69.3 liter volume, equipped by
piping system for input-output gas, a gauge system and a temperature controlIed, a
humidity gauge and an air blower.
The automatic control was establish to maintain the O2 and COr
composition and the temperature of the storage room. The system comprised of
sensors to detect the
0 2
and C02 concentration in the storage chamber, a relay to
put on the blower to remove the gas and the 02, CO2 and N2 tank to fill in the gas
inside chamber. The storage temperature was controlled by an actuator, aheater
and refrigerator. The whole system was regulated by a computer algorithm in a
PC network with an interface.
The determination of the fruit maturity level at harvest of durian for the
CAS was done using three levels of maturity namely : full maturity (120 days
after flower opening), 2-3 days before the stage of full maturity (1 17-1 18 days
after flower opening) and 5-7 days before the stage of full maturity (1 13-115 days
after flower opening). Full maturity was defined as the time from the flower
opening to the falling down of durian fruit from the stem which was about 120
days.
Fruit was stored in plastic container
WE)
of 30 1 volume initially closely
packed with the atmospheric composition ( 0 7 21% and C 0 2 0.03%).
The
observations were carried out for the respiration and the h i t shelf life and the
organoleptic test for color, aromatic, taste and hardness of durian.
The results indicated that the respiration pattern of durian h i t could be
classified in the climacteric group with the maximum rate of the
0 2
consumption
was 250.3 mg/h.kg and the C 0 2 production was of 333.5 mg/h.kg at the room
condition.
The rate of the durian respiration would be Iowered at a lower storage
temperature. At the storage temperature of 10 "C, the maximum oxygen reached
78.39 mg/h.kg and the maximum carbondioxyde 107.88 mg/h.kg, whilst at 5 OC,
the maximum oxygen reached only 23.73 mg/h.kg and the maximum oxygen
reached 78.32 mg/h.kg.
The best time to harvest the durian fruit for the CAS system was 117-118
days after flower opening or about 2-3 days before the fill maturity. The shelf
life of durian in the CAS system was 45 days at 10 OC storage temperature with
the gas composition of 10%*0.5%
0 2
and 5%+0.5% C02.
The shelf life was determined based on the results of the organoleptic test
carried out by five trained panelists. The critical quality parameters related to the
shelf life were the pulp taste turning from 3.8 on the initial storage time to 4.5 on
the 45th day, and the pulp colour turning from 5.8 on the initial storage time to 4.6
on the 45th day, and the pulp hardness from 48.98 N to 4.95 N.
The rate of
ethylene formation from the durian during the CAS time was 0.003806 mg,"h.kgat
the peak climacteric on the 1 5 day
~ when stored at 15 OC,and 0.003412 mgh.kg
on the 19'h day when stored at 10 OC.
The model to control the oxygen concentration inside the CAS could be
expressed in equation (1) for the oxygen consumption by durian and equation (2)
for the oxygen concentration in the storage
The model to control the carbondioxyde inside the CAS could be
expressed in equation (3) for the carbondioxyde production and equation (4) for
the carbondioxyde concentration in the storage.
The verification on the results the model to the experimental data showed
the coefficient of determination 0.9524, 0.9267 and 0.9564 for the oxygen
concentration, respectively, at 15 OC, 10 OC and 5
0.0161.
O C ,
with standard deviation
Whilst, the coefficient of determination for the carbondioxyde
concentration was 0.9880, 0.9635 and 0.9873, respectively, at 15 OC, 10 OC and
5"C, with standard deviation 0.0139.
The CAS control model should be improved by accommodating
1) the
humidity control to overcome the weight losses of the durian, and the control of
the ethylene concentration to determine the rate of durian ripening. The studies
are recommended to be followed up by observing the quality changes of the
durian pulp after the fruits are taken of the CAS system and put o n the room
condition. This is necessary for the assessment of the commercial value o f the
durian in their marketing chains to reach the consumers.
RINGKASAN
SUMARDI. Pengembangan Model Penyimpanan Buah Tropika Dalarn Atmosfir
Terkendali (CA) : Kasus Durian, di bawah bimbingan HAD1 K. PURWADARIA
sebagai ketua,
SOEWARNO T.
SOEKARTO,
ATJENG M. SYARIEF,
SUTRISNO dan SJAIFULLAH berturut-turut sebagai anggota.
Durian merupakan salah satu buah tropika yang memiliki nilai komersial
tinggi. Produksi durian di Indonesia meningkat dari 228 668 ton dalam tahun
1993 menjadi 459 007 ton dalarn tahun 1997. Volume ekspor durian dalarn tahun
1993 mencapai 331.317 ton (atau hanya 0.145% dari produksi) dengan nilai US$
273 300, yang meningkat menjadi 695.614 ton (0.152% dari produksi) dengan
niIai US$ 642 822 dalarn tahun 1997 (Anonymous, 1998). Namun demikian
durian memiliki kendala yakni umur simpan yang singkat setelah dipetik 3-7 hari.
Kemsakan selama penyimpanan diakibatkan oleh proses fisiologik seperti
respirasi d m transpirasi.
Untuk menekan
laju kemsakan dan memperpanjang daya simpan,
diperiukan usaha penghambatan proses pematangan atau menekan Iaju respirasi.
Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan pengendalian atmosfir
penyimpanan
(Controlled
Atmosphere
Storage,
CAS).
Penelitian
dan
pengembangan penyimpanan dengan sistem CA secara komersial barn diterapkan
untuk buah-buahan sub-tropika, terutama buah ape1 dan pir, sedangkan sampai
saat ini u~ltukbuah-buahan tropika seperti mangga, durian, manggis, pepaya,
salak, sirsak dan sejenisnya masih beIurn dilakukan.
Tujuan utama penelitian ini adalah menyusun model atmosfir terkendali
untuk penyimpanan produk hortikultura. Tujuan utama ini ditunjang oleh tujuan
spesifik yany m e l i p ~ ~ t:i ( 1 ) mengetahui pola clan laju rcspirasi bush cluriuti;
( 2 ) melnilih tingkat ketuaan (~ncrtrrriiy)yang o p t i m ~ ~ untuk
m
penlalienan b ~ ~ a l i
sehubungau dengan umur simpan; (3) menentukan s u h i ~serta konsentrasi O2 dim
COr optimum dalam kamar penyimpan u n t ~ ~memperpanjang
k
iln1Llr simpan;
( 3 ) mengembangkan model pengendalian atmosfir otornatik u n t ~ l kpenyimpanitn
produk hortikultur-a: ( 5 ) mengi~jikeabsahan model dan analisis kepekaan progi-wii
simulasi.
Penelitian dilakukan di L a b o r a t o r i ~ ~ m
Teknik Pengolahan Panyan clan
Hasil Pertanian FATETA-IPB dan Bangsal Percontohan Proses Hasil Pertanian
IPB, Bogor selanla 30 bulan rnulai Oktober 1995 sampai dengan April 1998.
Bahan yang dig~lnakandalam penelitian ini adalah buah durian jenis Lili,;
dari perkehunan di Leuwiliang, Bogor. Sistem penyimpanan atmosfir terkenclali
(CAS) dirakit seqdiri, dengan komponen sistem metiput kamar penyirnpan
(cl~trnrher)
kedap udara dari plexjglass tebal 10 m m dengan \.olurne dalam 69.302
liter yang dilengkapi dengan sistem pipa untuk masukan-luaran gas, sistem
pengukrlr d a n penyontrol suhu, pengukur kelembaban, telnpat buah-buahan dan
pemerata udara penyimpan (blower).
Kendali otomatis pada sistem CAS, yaitu dengan membangun suatu
sistem yang dapat mengukur kondisi ruangan penyimpan yang rneliput komposisi
gas O z d a n COz serta suhu.
Kemudian untuk rnempertahankan kondisi CAS,
bcrdasarkan data pengukilran dari gcts ann/\,zer O 2 dan CO: dapat d i l a k ~ ~ k a n
perintah pengendalian untuk mengatur penambahan dan peuggantian g a s tertenril
dengan g a s murni dari tabung
Pengendalian
stlhu
0 2 ,
dilakukan
C O z dan Nr melalui penibukaan katup solenoid.
dengan
menggunakan
aktuator,
I I ~ ~ I I ~Jan
I -
refrigerafor. Pengendalian sistem secara keseluruhan dilakukan dengan algoritma
yang disusun dalam program komputer pada suatu jaringan komputer yang
dilengkapi dengan interface.
Percobaan penentuan ketuaan untuk panen bagi buah yang akan disimpan
dalam CAS, dilakukan dengan menggunakan perlakuan ketuaan buah waktu
panen, yang terdiri dari tiga tingkat yaitu buah tua penuh (120 hari setelah bunga
mekar), buah 2-3 hari sebelum tua penuh (1 17-1 18 hari setelah bunga mekar) dan
5-7 hari sebelurn tua penuh (1 13-1 1 5 hari setelah bunga mekar). Buah disimpan
dalam bak plastik (PE) berukuran 30 1 yang ditutup rapat dengan komposisi gas
normal (02 21% dan C 0 2 0.03%). Pengamatan dilakukan terhadap respirasi dan
umur simpan buah, dan uji organoleptik yang meliputi warna, aroma, rasa dan
kekerasan.
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pola respirasi buah
mengikuti kelompok klimakterik, dengan kecepatan konsumsi
0 2
durian
pada saat
puncak mencapai 250.3 mg 02/jam.kg dan produksi C 0 2 mencapai 333.5 mg
COz/jam.kg pada suhu karnar dan komposisi udara normal. Respirasi durian yang
disimpan pada suhu yang lebih rendah dapat ditekan menjadi lebih kecil. Dalam
komposisi udara normal, respirasi maksimum mencapai 78.39 mg 02/jam.kg dan
107.88 mg COz/jam.kg pada suhu 10 "C, sedangkan pada suhu 5 "C respirasi
maksimum sebesar 23.73 mg Oz/jam.kg dan 78.32 mg CO2/jam.kg.
Laju pembentukan etilen pada penyimpanan dengan komposisi gas
0 2
10% dan C 0 2 5% dan suhu 15 "C, puncak klimakterik dicapai pada hari ke-15,
yaitu sebesar 0.003806 rng/jam.kg dan untuk suhu 10 OC, puncak klimakterik
dapat diperpanjang menjadi hari ke-19, yaitu sebesar 0.003412 mg/jarn.kg.
Durian Lilin yang akan disimpan dalam sistem CAS disarankan dipetik
1 17- 1 18 hari setelah bunga mekar atau 2-3 hari sebelum tua penuh yaitu jatuh dari
pohon. Umur simpan durian pada sistem CAS adalah 45 hari pada suhu 10 "C
dengan komposisi gas O2 10%+0.5%
dan C 0 2 5%%0.5%. Umur simpan
ditentukan berdasarkan rasa durian hasil uji organoleptik dari 5 orang panelis
terlatih. Parameter mutu lain adalah wama yang besamya berubah dari 5.8 pada
awal penyimpanan menjadi 4.6 setelah 45 hari. Parameter mutu objektif adalah
tekstur dari 48.98 N pada awal penyimpanan menjadi 4.95 N setelah 45 hari,
sedangkan untuk parameter mutu berdasarkan hasil analisa kimia seperti gula
reduksi, total guIa, vitamin C kurang peka sebagai parameter mutu, karena
kecenderungan nilainya yang naik-turun.
Model pengendalian
persamaan (1) untuk pemakaian
komposisi gas O2 dapat
0 2
dinyatakan
dengan
oleh durian yang dimodifikasi dari persamaan
Bartsch (1993) dan persamaan (2) untuk pengendalian gas
0 2
dalam kamar
penyimpanan (chamber).
{A]
=
[
[A,+-
((7-1)
]ex.-[
(C - l ) R
Y
f]
-
1
(C-l)
Model pengendalian komposisi gas COz dapat dinyatakan dengan
persamaan
(3)
untuk produksi COz dari durian dan persamaan (4) untuk
pengendalian gas C02 dalam kamar penyimpanan.
Hasil pengujian model pengendalian gas
0 2
pada berbagai suhu
rnemberikan tingkat korelasi sebesar 0.9524 pada suhu 15 "C, 0.9267 pada suhu
10 "C dan 0.9564 pada suhu 5 "C, dengan simpangan baku 0.0161.
Sedangkan
untuk pengendalian gas COz sebesar 0.988 pada suhu 15 "C, 0.9635 pada suhu 10
"C dan 0.9873 pada suhu 5 "C, dengan simpangan baku 0.0139.
Berdasarkan penelitian ini dapat disarankan, perlu dilakukan pengukuran
dan penarnbahan kontrol otomatik terhadap etilen pada sistem CAS, agar dapat
mengendalikan laju kematangan buah yang peka etilen. Pengaturan kelembaban
udara secara otomatik perlu ditarnbahkan, agar tingkat susut bobot selarna
penyimpanan dapat ditekan. Perlu dilakukan pengkajian perubahan mutu daging
durian yang telah dikeluarkan dari sistem CAS setelah mencapai matang puncak
dan disimpan dalam keadaan lingkungan normal. Hal ini penting dalarn kaitannya
dengan distribusi pemasaran dan penjualan buah hasiI penyimpanan CAS sampai
ke konsumen.
PENGEMBANGAN MODEL PENYIMPANAN
BUAH TROPIKA DALAM ATMOSFIR TERKENDALI (CA) :
KASUS DURIAN
Oleh :
Sumardi
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
DOKTOR
pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1999
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 12 Januari 1954 di Kabupaten Tuban,
Jawa Timur, putra dari ayah Sumarlan (almarhum) dan ibu Lestari (almarhumah),
putra kedua dari dua bersaudara.
Penulis menarnatkan sekolah dasar pada tahun 1965 dari Sekolah Dasar
Negeri Plumpang I Kabupaten Tuban. Sekolah menengah diselesaikan pada tahun
1969 di SMP Negeri Rengel, Tuban. Lulus dari SMA Negeri Jurusan IPA di
Tuban pada tahun 1971.
Pada tahun 1972 melanjutkan studi ke Fakultas
Pertanian Jurusan Agronomi Universitas Brawijaya MaIang, dan memperoleh
gelar sarjana pada tahun 1979.
Sejak tahun 1979 bekerja di Fakultas Pertanian, pada Program Studi
Mekanisasi Pertanian Universitas Brawijaya
sebagai staf pengajar hingga
sekarang.
Pada tahun 1980-1981 pernah bertugas sebagai general manager di
perusahaan perkebunan PT Manggala Karya Ksetra, Lampung. Pada tahun 1982
melanjutkan studi di Program Pascasarjana IPB Jurusan Ilmu Keteknikan
Pertanian, dan pada tahun 1987 memperoleh gelar Magister Sains.
Pada tahun 1986 memperoleh kesempatan mengikuti kursus singkat
dalam bidang teknologi penanganan pascapanen biji-bijian
di
University of
Phillipine at Los Banos.
Pada
tahun
1987 sarnpai dengan
1989 bertugas
sebagai ketua
Laboratoriurn Teknik Prosesing Hasil Pertanian di Jurusan Teknologi Pertanian
FP Universitas Brawijaya Malang. Pada tahun 1989 sampai dengan 199 1 bertugas
sebagai koordinator pendidikan tingkat sarjana pada Jurusan Teknologi Pertanian
di Universitas yang sama. Selanjutnya tahun 1991- 1993 bertugas sebagai Asisten
Pembantu Dekan 111 di Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Sejak tahun
1988 sarnpai dengan 1993 menjadi staf pengajar di Program Pascasarjana
Universitas Brawijaya Malang.
Pada tahun 1992 sarnpai dengan 1994 menjadi Dekan di Fakultas
Teknologi Pertanian Institut Pertanian MaIang.
Tahun ajaran 1993/1994 mendapatkan kesernpatan mengikuti pendidikan
program S-3 di Program Pascasarjana IPB pada Program Studi Ilrnu Keteknikan
Pertanian dengan beasiswa TMPD (Team Manajemen Program Doktor).
Penulis rnenikah dengan Sulistyowati dan dikaruniai lima orang anak,
yang tiga putri dan dua putra, berturut-turut bernama lndria Purwantingrum, Leny
Puspitasari, Hendrawan Candra Purnama, Agung Budi Prasetyo dan Maharani
Puspitasari.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkah dan rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan penulisan disertasi
ini
yang be rjudul "Pengembangan Model Penyimpanan Buah Tropika Dalam
Atmosfir Terkendali (CA): Kasus Dunan".
Penelitian tentang Penyimpanan dengan Atmosfir Terkendali diharapkan
dapat memberikan sumbangsih dalam dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat
bagi para ilmuwan serta bermanfaat bagi petani, dan dunia usaha secara
komersial.
Dalam pelaksanaan studi, penelitian dan sampai terselesaikannya
disertasi ini banyak pihak yang telah ikut menunjang dan membantu di dalamnya,
oleh karena itu pada kesempatan yang terhormat ini, penulis ingin menyampaikan
penghargaan yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang sedalamdalarnnya kepada :
(1)
Rektor dan Dekan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya serta Ketua
Jurusan Teknologi Pertanian waktu itu,yang teIah memberikan ijin tugas
belajar dan dorongan semangat untuk mengembangkan ilmu.
(2)
Rektor IPB, Direktur Program Pascasarjana dan Ketua Program Studi Ilrnu
Keteknikan Pertanian Pasca Sarjana IPB yang teIah berkenan menerima
kami sebagai peserta program S-3.
(3)
Team Manajemen Program Doktor (TMPD) yang telah memberikan
beasiswa untuk pelaksanaan program studi S-3 ini.
(4)
Bapak Prof. Dr. Ir. l~lacliK. Pur\vaclaria, IPM
Pembimbing
sebagai
Ketua Komisi
yang teIah niembcril\an bin~bingan, saran serta petunjuk
berkenaan dengan studi, penelitirui, penulisan sampni terselesaikann1.a
disertasi ini.
(5)
Bapaic
Prof.
Dr.
Soewarno
T.
Soekartn
sebagai
anggota
Komisi
Pembirnbing yang trlnh banyak mcmbsrikan .petunjul;, saran dan koreksi
dalam penelitian dan pentllisan disertasi, serta sebagai dosen perkuliahan
yang telah memberiknn curahan ilm~inya.
(6)
Bapak Dr. Ir. Atjeng
M. Syarief, MSAE sebagai
anggota Komisi
Pembimbing yang telah banyak memberikan wawosan, petunjuk dan saran
dalam penelitian dan penulisnn sertn selaku dosen perkuliahan yang dapat
memperdalarn i l n ~ penulis.
~r
(7)
Bapak Dr. Ir. Sutrisno. M.Agr. sebagai anggota Komisi Pembimbing yane
telah banyak membrrikan petunjuli clan bnnt~mnteknis dalam penelitian,
saran dan koreksi dalanl penulisan, serta bantuan fasilitns peneIitian
melalui proyek R U T (Riset Unggulail Terpadu) IV selaku ketua proyek.
(8)
Bapak Dr. Sjaifullah, MSc. A P U sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah memberikan bi~ilbingan dan pet~unjuk dalam pelaksanann
penelitian serta pandangan dan waxvasan dalam penulisan disertasi ini.
(9)
Bapak Dr. Wahyudi Sugiyanto Kepala Pusat Standardisasi dan Akreditasi,
Badan Agribisnis. Dept. Pertaninn dnn Dr.Ir. I Waayan Budiastra, M.Agr.
selaku penguji luar komisi yang trlali me~ilberikanwawasan-wawasannya
demi perbaikan disertasi ini.
Bapak Prof. Dr. Kamarudtlin Abct~~llahbaik selaku nlantan Asisten
Direktur I pada PPS-II'B, nlaupun selaku dosen perkuliahan serta selaku
pembimbing pada saat penulis mencmpuh studi program S-2.
Bapak Dr. Moeljarno Djojomartono. MSAE baik selaku mantan Ketua
Program Studi Ilmu Ketek~~ikan
l'ertanian
I'PS-IPB
sewaktu penulis
mrmasuki studi 5 - 3 ini, maupun sclaku dosen perkuliahan serta selaku
pembimbing pada s3at pen~ttisniene~npt~ll
studi program S-2.
Bapak Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief s r l u k ~
dosen
~
perk~rliahanrnaupun selaktl
pembimbing pada saat penulis menernpuh studi program S-2.
Bapak Kepala Lab. TPPHP, Fateta-IPB atas perkenan dan bantuannya
dalam pelaksanaan pcnelitian di dalam laboratori~untersebut, juga kepada
staf dan teknisi, terutama Dr. Ir. Wayall Budiastra dan Sdr. Sulyaden;
serta Ir. Susilo Sar\\-ono dari Laborutori~~m
Elektronika Fateta-IPB.
Bapak Kepala Bangsaf Percontohan Proses Hasil Pertanian IPB Bogor dan
teknisi atas bant~tannyadalam anulisa hasil produk dalam penelitian ini.
Proyek Riset Unggulan Terpad~t(RUT) IV yang telah banyak memberikan
bantuan fasilitas peralatan guna keperlt~anpenelitian.
Bapak Ketua CREATA IPB dan Proyek Centre Grand yang telah
memberikan bantuan sebagian peralntnn penelitian.
Ketua Laboratorium Energi dan Listrik Jurusan Keteknikan Pertanian
Fateta-IPB beserta staf dnn teknisi yang telah nienlberikan bantuan
fasilitas peralatan untuk penelitian.
Ketua Laboratoriturn Bangunan Pertanian Jurusan Keteknikan Pertanian
Fateta-IPB (Ir. Garcljito, M.Sc) brserta staf dan teknisi yang telah
mernherikan bantuan fasilitns pernlatan ~ ~ n t upenelitian.
k
(19)
Seluruh pimpinan, pr-iabat, staf pcngqiar dan karya~vandi lingkungan IPB,
terutama di lingkutigan Proyrnln
I'nscasarjana
serta Fateta-IPB atas
bantuan yang telah diberikan.
(20)
Pengelola Proyek Beasiswa Supcrscmar ?any telah nien~berikanbantuan
sebagian dana operasional untuk kepcrluan penelitian.
(21)
Rekan-rekan mahasis\\a Pascasa~janaIPB yxny telah banyak membantu
dan
berdiskusi
dalarn
n~eniecahkan berbagai
masaIah
perkuliahan,
penelitian, maupun niasalah prndidikau d i . luar keilmuan, baik yang
sedang dalam proses penyelesaian mauptin yang telah lulus (antara lain
Dr. Ir. Tamrin, M.Sc, Dr. Ir. Momon Rusmono. MS, Dr. Maryunani, MS
dan Dr. Ir. Sugiyanto. MS).
(22)
Dekan
dan pimpinan
serta rekan-rekan
seprofesi
di
Fak.Teknologi
Pertanian Univ.Brawijaya MaIang yang telah meniberikan dorongan dalanl
studi ini serta bantuan kelancaran d a l a g ~urusan administrasi kepegawaian.
(23)
Secara
khusus kepada Bapak Prof. Dr. Soetono, M.Agr. (almarhun~),
Prof. Soemarjo Poespodarsono, M.Agr. Prof. Dr. Ir. Bambang Gur,itno, Ir.
S. R a h a d i o n o , M.Sc, Prof. Dr. Ir.
Yogi
Sugito
serta H. Dadang
Rahmad Djun~enayang telah niemberikan dorongan dan wawasannya.
(24)
Kepala LSI-IPB, Kepnla Perp~~stakaan
Binns Tani dan Pengolahan Hasil,
Ditjen Pertanian, Tanaman Pangan. Pasarnlingg~rdan Dr. Ir. Nyoman Oka
V
Trijaya, MApp.Sc, yang telall n~smbrrikanpi~ijamanbuku, jurnal, literatur
dan saran-saran yang kami butuliknn.
(25)
Keluarga Bapak Ir. Ahmad Sukantonlo. Bapak Ir. Rusdiansyah, MS dan
Dik Ir. Kholish Abdurrazaq yang me~nbantudhlam penyiapan disertasi dan
penyiapan ujian.
(26)
Bapak dan Ibundn tel-cintn (allnirt-~ILI~)
yang telah ~uemberikan kasih
sayangnya dan yang selalu nlenclurong dnlam menggapai kemajuan serta
meraih cita-cita
(27)
KakaUu
Sugiyanto beserta kelunl-ga dan Keluarga
Bapak Kolonel
Soedarko Kartowiryo, SH yang selalu memberikan dorongan dan doa serta
diikungan moril untuk keberhasilnn s t ~ ~ ini,
d i serta partisipasi keponakanku
drs. Eko Suharno
(28)
Secara khusus kepnda isteriku Sulistyowati tercinta dan anak-anakku
tersayang Indria P u r ~ v a n t i n i ~ ~ gLeny
r u ~ ~ Puspitasari,
~.
Hendrawan Candra
Purnama, Agung Budi Prasetyo. clan Maharani P~~spitasariyang sela1~1
memberikan dorongan, duk~ulgandan n~ernanjatkandoa dalam menernpuh
dan menyelesaikan studi ini yany disertai dengan penuh pengertian,
kesabaran, pengorbanan dan ketabnhnn
Kepada semua pihak yang kanli sebutkan di atas maupun pribadi yang
tidak bisa kami sebutkan satu persatu, selain ucapqn terima kasih, kami juga
mohon maaf yang sebesar-besarnya, sebah selanla berkon~iunikasidalam studi ini
penulis banyak melakukan kesalahan baik disengaja inaLLpnn tidak.
Penulis menyadari bahwa tulisan dala~lldisertasi ini jauh dari sempurna
dan masih jauh dari yang diharapkan, ole11 karena it11saran dan kritik sangat kami
harapkan demi perbaikan imtuk meningkntkan penlanfaatannya.
a
Semoga sekelumit ilnlu yang dikemubakan dalam tulisan ini dapat
bermanfaat bagi perkembangan iln1~1prnyetal~uandan teknologi serta bagi yang
membutuhkan dan para pembacanya.
Bogor,
Pennlis.
Desember 1999
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ......................................................................
xxi~
.................................................................
xxv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................
xxix
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR SIMBOL ....................................................................
xxxiii
PENDAHULUAN ............................................................
1
1.1 LATAR BELAKANG ...................................................
1
1.2 TUJUAN PENELITIAN .................................................
4
1.3 MANFAAT PENELITIAN ..............................................
5
1.4 HIPOTESIS ................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................
6
2.1 PENGARUH SUHU TERHADAP RESPIRASI DAN
MASA SIMPAN BUAH SEGAR .......................................
6
2 . 2 PENGENDALIAN ATMOSFIR PENYIMPANAN ..................
8
2.3 DURIAN ...................................................................
15
2.3.1 Keadaan Umurn ......................................................
2.3.2 Jenis Durian ..........................................................
2.3.3 Penyimpanan Durian ................................................
15
17
18
I.
I1.
111.
PENDEKATAN TEORITIS ...................................................
24
3.1 FAJCTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH
TERHADAP CAS ..........................................................
24
DAN C02 .......
27
3.2.1 Pengendalian 0 2 ...................................... 1...............
3.2.2 Pengendalian C 0 2....................................................
28
30
3.2 PERUBAHAN DAN PENGENDALIAN GAS 0
2
3.3 SUHU ........................................................................
32
3.4 UMUR SIMPAN ...........................................................
33
IV .
BAHAN DAN METODE .....................................................
4.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN ..............................
4.2 ALAT DAN BAHAN .....................................................
4.3 METODE PENELITIAN ................................................
4.3.1 Penentuan Ketuaan untuk Panen bagi Buah yang
akan Disimpan dalam CAS .......................................
0 2 dan COz
bagi Durian dalam CAS ...........................................
4.3.3 Pengembangan Sistem Penyimpanan dengan
Atrnosfir Terkendali (CAS) .....................................
4.3.4 Penyusunan Model ................................................
4.3.5 Pengujian Model ...................................................
4.3.2 Penentuan Suhu serta Konsentrasi
4.3.5.1 Pengujian Hasil RancanganPerakitan Alat,
untuk Penyimpanan Produk Hortikultura dengan
Beberapa Macam Perlakuan ..............................
4.3.5.2 Membandingkan Data Hasil Pengukuran
dengan Hasil Simulasi Model terhadap
Parameter yang digunakan .................................
4.3.5.3 Analisa Kepekaan ..........................................
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
5.1 HASIL RANCANGAN CAS .............................................
5.1.1 Sistem Perangkat Keras .............................................
5.1.2 Sistem Perangkat Lunak Pada CAS ...............................
5.1.3 Hasil Pengujian Fungsional dan Validasi Dari
Keseluruhan Sistem CAS ...........................................
Uji Kebocoran Chamber dan Jaringan Pipa ............
Pengujian Alat Ukur Gas .................................
Pengujian Sistem Kontrol Suhu ..........................
Pengujian Penyerapan Gas C 0 2..........................
Uji Profil Pembacaan Komposisi Gas
Oleh Gas Analyzer .........................................
5.1.3.6 Uji Pemasukan Gas Murni 02, CO2, N2
Dari Tangki Ke dalam Chamber ........................
5.1.3.1
5.1.3.2
5.1.3.3
5.1.3.4
5.1.3.5
5.2 HASIL PENGUJIAN PENYIMPANAN BUAH DURIAN
DENGAN SISTEM CAS ................................................
5.2.1 Parameter Mutu Kritis Buah Durian Pada
Berbagai Tingkat Ketuaan ..........................................
5.2.2 Penentuan Ketuaan Untuk Panen Bagi Buah
Yang Akan Disimpan Dalarn CAS .................................
5.2.3 Penentuan Suhu Serta Konsentrasi 0 2 dan C02
Bagi Durian Dalam CAS ..........................................
5.2.4 Respirasi Durian Selama CAS ....................................
5.2.5 Hubungan Karakteristik Respirasi Dengan Mutu Durian .....
5.3 PENGEMBANGAN DAN PENGUJIAN MODEL
SISTEM PENGENDALIAN ATMOSFlR (CAS)
UNTUK BUAH DURIAN .............................................
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
6.1 KESIMPULAN .........................................................
6.2 SARAN ..................................................................
DAFTAR PUSTAKA
...............................................................
LAMPIRAN ..........................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Teks
Halaman
1. Pengaruh suhu penyimpanan terhadap laju respirasi buah ..............................
6
2. Volume ruang kosong (V) berdasar pengamatan dalam chamber
penyimpanan CA secara komersial................................................................
9
3. Kondisi CA dan MA yang disarankan selama pengangkutan dan
penyimpanan buah-buahan.............................................................................
11
4 . Perbedaan durian mentah. peraman. dan rnasak di pohon..............................
16
5 . Persentase kehilangan berat secara fisiologis pada buah durian yang
pada bermacam-macam suhu..................................................................
18
6 . Daya t h a n durian selama penyimpanan dan setelah penyimpanan ..............
19
7. Deskripsi durian jenis Lilin.........................................................................
38
8. Kondisi dan setting awal gas kromatografi............................................
52
9. Pengujian fluktuasi suhu di dalam chamber dan ruang refi-igerator .............
63
10. Hubungan nilai pernbacaan konsentrasi gas dengan waktu
dan pengaturan konsentrasinya. untuk nilai acuan konsentrasi gas
dalam chamber sebesar 10.5% O2 dan 4.5% COz..................................
67
1 1. Besarnya volume gas rnurni dari tan* yang dibutuhkan untuk
menaikkan atau rnenurunkan sebesar 1% konsentrasi gas dalam chamber ...... 68
12. Umur sirnpan durian pada beberapa tingkat ketuaan untuk
durian jenis Lilin ................................................................................................
75
13. Deskripsi tingkat ketuaan (maturity) buah durian (dengan acuan
tingkat ketuaan penuh pada saat buah jatuh normal) .........................................
78
14. Deskripsi tingkat kernatangan (ripening) buah durian (dengan acuan
durian panen pada saat jatuh normal) ............................................................
80
15. Deskripsi tingkat kerusakan ( R ) buah durian (dengan acuan
setelah buah matang normal) .....................................................................
81
16. Umur simpan durian pada beberapa tingkat suhu dan kornposisi gas
pada jenis durian Lilin yang dipanen 2-3 hari sebelum tua penuh ..............
88
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
1. Hubungan antara faktor-faktor yang mempengaruhi pembahan
komposisi udara dalam ruang penyimpanan .......................................................
26
2 . Kondisi ruang penyimpanan dengan aktivitas respirasi produk dan
pemasukan gas
0 2
serta penyerapan gas C02 ..................................................
3. Grafik model perubahan konsentrasi 0 2 akibat respirasi dan
pemasukan gas 0 2 ................................................................................................
29
29
4 . Grafik mode1 pembahan konsentrasi C02 akibat respirasi dan
penyerapan gas C02 .............................................................................................. 29
5. Diagram aIir proses perubafian kondisi mang penyirnpanan ...........................
35
6 . Buah durian yang dipergunakan untuk bahan penelitian .............................
38
7. Diagram alir kerangka penelitian dan penyusunan serta
..
penguj~anmodel ......................................................................................
39
8. Skerna rancangan sistem CA storage ................................................................
46
9 . Rencana skema chamber (ruang penyirnpanan) ................................................
47
10. Visualisasi chamber dan perlengkapannya ..............................................
49
1 1 . Rangkaian aktuator dan katup solenoid
49
.................................................
12. Hasil rancangan CAS ......................................................................
55
13. Diagram rnasukan dan luaran pada Interface Card.....................................
55
14. Bagan alir kendali otomatik untuk seIuruh jaringan sistem ..........................
58
15. Bagan alir proses perhitungan keseimbangan 0 2 dan CO2
dalarn ruang penyimpanan ................................................................
60
16. Hasil pengujian penyerapan gas CO2 oIeh larutan Ca(0H)z .........................
64
17. Profil nilai pembacaan konsentrasi gas dalam chamber dengan
menggunakan gas analyzer merk Shimadzu tipe POT-101 untuk
0 2 dan IRA-107 untuk C02 .............................................................
66
18. Rata-rata skor penerimaan terhadap parameter mutu buah durian selama
penyimpanan pada beberapa tingkat k e t u a k buah. .................................
71
19. Regresi antara parameter mutu durian dengan waktu penyimpanan
pada tingkat ketuaan buah 2-3 hari sebelum tua penuh (1 17-1 18 hari
setelah bunga mekar) ......................................................................
72
20. Laju respirasi 0 2 untuk durian selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah .................................
74
2 1. Laju respirasi CO2 untuk durian selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah .................................
74
22. Hubungan antara tingkat kematangan buah dengan waktu simpan
pada beberapa tingkat ketuaan buah ..................................................
78
23. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan tiga komposisi gas ...............................................
85
24. Respirasi durian untuk C02 selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan tiga komposisi gas ................................................
85
25. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada 10 "C
dengan tiga komposisi gas ............................................................
86
26. Respirasi durian untuk COz selama penyimpanan pada 10 OC
dengan tiga komposisi gas.. ...........................................................
86
27. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada 5 "C
dengan tiga komposisi gas ..............................................................
87
28. Respirasi durian untuk COz selama penyimpanan pada 5 OC
dengan tiga komposisi gas ..............................................................
87
29. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan COz 5% ................................................
92
30. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
kornposisi gas 0 2 5% dan C02 5% ...................................................
92
3 1. Respirasi durian selarna penyimpanan pada suhu 5 "C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5%
...............................................
32. Respirasi durian selarna penyimpanan pada suhu 5 "C dengan
komposisi gas 0 2 5% dan C02 5% ..................................................
33. Rata-rata respirasi durian selarna penyirnpanan pada suhu 15°C
dengan komposisi gas 0 2 10% dan C 0 2 5% ..........................................
34. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10°C
dengan komposisi gas 0 2 5% dan C 0 2 5% ...........................................
35. Laju produksi etilen selarna penyimpanan pada suhu 15OC dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5% ..................................................
36. Laju produksi etilen selama penyimpanan pada suhu 10°C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5% ..................................................
37. Hasil analisa komposisi kimia durian pada saat akhir umur simpan
pada berbagai macarn suhu dan beberapa komposisi gas .........................
38. Hubungan komponen kimia dan sifat fisik durian dengan waktu
penyimpanan pada 2 level suhu dan 2 komposisi gas
pada sistern CAS .......................................................................
39. Hubungan antara persentase gula reduksi dengan skor rasa
pada empat perlakuan yang berbeda.. ...............................................
40. Hubungan antara tekstur dengan skor rasa pada
empat perlakuan yang berbeda.. ......................................................
4 1. Hubungan antara persentase gula reduksi dengan laju respirasi O2
(rngljam.kg) pada empat perlakuan yang berbeda ...................................
42. Hubungan antara tekstur dengan laju respirasi 0 2
(mg/jam.kg) pada empat perlakuan yang berbeda.. .................................
43. Hubungan antara skor rasa dengan laju respirasi
0 2
(mg/jarn.kg) pada empat perlakuan yang berbeda.. .................................
44. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pernasukan
gas O2pada suhu 15°C .............................................................
45. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 15°C.. ......................................................................
46. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas CO2 pada suhu 15°C ............................................................
47. Regresi antara konsentrasi C02 duga dengan CO2 pengamatan
pada suhu 15°C ......................................................................
48. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pemasukan
gas O2 pada suhu 10°C .............................................................
49. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 10°C .........................................................................
50. Grafik model pembahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas COz pada suhu 10°C .............................................................
5 1. Regresi antara konsentrasi C 0 2 duga dengan C02 pengamatan
pada suhu 10°C ........................................................................
52. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pemasukan
gas 0 2 pada suhu 5°C ................................................................
53. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 5°C .........................................................................
54. Grafik model pembahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas C 0 2 pada suhu 5°C ..............................................................
55. Regresi antara konsentrasi C 0 2 duga dengan COz pengamatan
pada suhu 5°C .........................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Teks
Halaman
1. Volume ekspor buah-buahan tahun 1983 .
1998 (kg) .............................
136
2 . Nilai ekspor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (US$) ..............................
137
3 . Volume impor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (kg) ............................
138
4 . Nilai impor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (US$) ..............................
139
5. Produksi buah-buahan di Indonesia bhun 1989 .
1997 (ton) ......................
140
6. Format uji organoleptik metode hedonik
141
...........................................
................................
142
8 . Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP)
penentuan ketuaan optimal panen durian ...........................................
143
9. Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP)
penentuan suhu serta komposisi O2 dan C02 pada penyimpanan durian ......
144
10. Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP) untuk
penyimpanan buah durian dalam CAS ............................................
145
1 I . Program komputer untuk penyimpanan dengan
pengendalian atmosfir (CAS) .........................................................
146
12. Hasil running program kornputer untuk pengendalian atmosfir..................
159
13. Program komputer untuk perhitungan konsentrasi 0 2 Dan CO2
selama penyimpanan ....................................................................
160
14. Hasil running program komputer untuk perhitunpan
konsentrasi O2 dan C02 selama penyimpanan ....................................
162
15. Hasil pengujian penyerapan gas CO2 dalam larutan Ca(OH)2
terhadap pembahan konsentrasi gas COz dan 0 2 dalam chamber ..............
163
16. Laju respirasi durian selama penyimpanan pada suhu kamar dengan
beberapa tingkat ketuaan buah........................................................
164
7. Deskripsi tingkat kesukaan pada uji organoleptik
17. Hubungan tingkat kematangan buah durian dengan urnur simpan
pada suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah.. ......................
18. Rata-rata skor penerimam terhadap mutu buah durian selama
penyimpanan pada berbagai tingkat ketuaan buah ...............................
19. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu kamar dengan
beberapa komposisi gas.. .............................................................
20. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC dengan
beberapa komposisi gas.. .............................................................
2 1. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
beberapa komposisi gas.. ..............................................................
22. Respirasi durian minimum-maksimurn selarna penyimpanan pada
tiga tingkat suhu dan tiga komposisi gas.. ..........................................
23. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) d m (02 55%;C02 5%) .......................
24. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 5 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) dan (02 5%; CO2 5%) .......................
25. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu I 5 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) ..................................................
26. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 15 OC
dengan komposisi gas (02 10%; C02 5%) .........................................
27. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
komposisi gas ( 0 2 10%; C 0 2 5%) .................................................
28. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC
dengan komposisi gas (0210%; C 0 2 5%) .........................................
29. Laju pembentukan etilen selama penyimpanan pada suhu 15°C
dengan komposisi gas ( 0 2 10%; C 0 2 5%).. .......................................
30. Laju pembentukan etilen selama penyimpanan pada suhu 10 OC
dengan komposisi gas (02 10%; CO2 5%). ......................................
31. Klasifikasi buah-buahan berdasarkan sifat fisiologisnya
.......................
32. Klasifikasi buah-buahan berdasarkan laju produksi etilen.. ...... . ...... ........
33. Hasil analisa komposisi kimia durian dan susut bobot pada
saat akliir umur sirnpan ........... . .. . ...... ...... . . . . . . ............... ... ...........
34. Hasil analisa komposisi kimia durian selarna penyimpanan pada dua
tingkat suhu dengan dua macam komposisi gas pada sistem CAS ...... ... ...
35. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi CO2,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 10 OC, konsentrasi 0 2 10%
dan C 0 2 5%. ..... .. ................... ............... ............ ...... .......-.... .....
.
36. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi C02,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 10 'C, konsentrasi 0 2 5%
dan C 0 2 5%.. ....... ..................... ... ............................ ........ ........
37. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi CO2,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 5 OC, konsentrasi 0 2 10%
dan C 0 2 5% ......... ................................. .. . ...............................
38. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi O*?respirasi C02,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 5 OC, konsentrasi 0 2 5%
dan C 0 2 5% ... ............ .... ..... .................. . .. . ............. ...-........ ...-.
39. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur d m skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan A
(suhu 10 OC, 0 2 10% dan CO25%)......... ...... ....................................
40. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan B
(suhu 10 OC, O2 5% d m C025%). ............... . . ...... ...... ............... ........
41. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan C
(suhu 5 OC, 0 2 10% dan C 0 2 5 % ) . ................. ... ................... ........... ..
42. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan D
(suhu 5 O C , 0 2 5% dan C025%). ................. .......... ....................
......
43. Nilai-nilai R~ persarnaan regresi hubungan antara
persentase gula reduksi dengan skor rasa pada 4 perlakuan yang berbeda.. ....
44. Nilai-nilai R~ persamaan regresi hubungan antara tekstur
dengan skor rasa pada 4 perlakuan yang berbeda. ...............................
45. Analisa model perhitungan 0
untuk suhu 15"C, komposisi
2
dengan Persamaan (4) dan (8)
10% dan C02 5%. ................................
0 2
46. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi O2
dalam penyimpanan durian pada suhu 15°C.. ........................................
47. Analisa model perhitungan C02 dengan Persamaan (12) dan (16) untuk
suhu 15"C, komposisi O2 10% dan C02 5% ......................................
48. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi C02
dalam penyimpanan durian pada suhu 15°C ......................................
49. Analisa model perhitungan 0 2 dengan Persamaan (4) dan (8) untuk
suhu IO°C, komposisi 0 2 10% dan C 0 2 5% ......................................
50. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengarnatan konsentrasi 0 2
dalam penyimpanan durian pada suhu 10°C. .....................................
5 1. Analisa model perhitungan COz dengan Persamaan (1 2) dan (16)
untuk suhu 10°C ......................................................................
52. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi CO2
dalam penyimpanan durian pada suhu 10°C .....................................
53. Analisa model perhitungan 0 2 dengan Persamaan (4) dan (8)
untuk suhu 5°C ......................................................................
54. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi 0 2
dalam penyimpanan durian pada suhu 5°C.. ......................................
55. Analisa model perhitungan C02 dengan Persamaan (12) dan (1 6)
untuk suhu 5°C .......................................................................
56. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi C 0 2
dalarn penyimpanan durian pada suhu 5OC
.....................................
57. Rangkuman nilai maksimum, minimum dan selisih konsentrasi
dalam hubungan antara nilai hasil sirnulasi dengan hasil pengamatan
untuk konsentrasi 0 2 dan COz pada beberapa suhu.. ..........................
DAFTAR SIMBOL
Keterangan
IAominl
Satuan
Konsentrasi O2
Konsentrasi O2awal pada saat
mulai siklus
Konsentrasi O2terendah pada saat
akhir siklus
Konsentrasi O2setiap awal siklus
Konsentrasi O2dalam chamber
Konsentrasi 0 2 dari tabung gas O2
Konsentrasi 0 2 pada waktu r
Konsentrasi CO2
Konsentrasi C02 dalam chamber
Konsentrasi C02dari tabung gas
CO,
-
[Bominl
~ o n s e n t r a sC02
i
awal pada saat
mulai siklus
Konsentrasi COz setiap awaI
siklus
Konsentrasi C02 tertinggi pada
saat akhir siklus
Konsentrasi C02 pada waktu r
Berat molekul O2
Berat molekul C02
Kuosien respirasi, volume C02
yang diproduksi per volume 0 2
yang dikonsumsi
Konektor
Pengaturan gas O2untuk G=l dan
pengaturan gas C02 untuk G=2
Laju aliran gas dari tabung 0 2
Laju aliran gas dari tabung C02
Laju aliran gas 0 2 dari dalam
keluar chamber
Laju aliran gas C02 dari dalam
keluar chamber
Laju respirasi O2
Laju respirasi C02
Waktu
Lama penyerapan C02
Lama pengaliran 0 2 dari tabung
Waktu pada siklus ke i
Lama waktu tiap siklus
pengukuran di berbagai waktu
pengaliran gas dari tabung
12, 14, 16, 18
2b
2b
desimal
m3/jam
m3/jam
Jam
Jam
Jam
Jam
Jam
3,4,7, 8, dan
11-18
Lama waktu tiap siklus
oenaukuran
Lama waktu satu periode
pengamatan
~ e l & i waktu
h
pengukuran awal
dam akhir siklus
Suhu
Laju penyerapan C02
Volume ruang kosong dalam
chamber
Berat produk yang disimpan
Perbedaan konsentrasi gas
Laju respirasi, konsumsi atau
produksi
13UAH '~ROI'II(A DALAM ATMOSFIR TERKENDALI (CA) :
KASUS DUliIAN
Oleh :
Sumardi
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
1999
SUMMARY
SUMARDI. Model Development of Tropical Fruits in ControlIed Atmosphere
Storage (CAS)
PURWADARIA
: Case
as
of Durian,
Chairman,
Under the guidance of HAD1 K.
SOEWARNO
T.SOEKART0,
ATJENG
M.SYARIEF, SUTRISNO AND SJAIFULLAH as Members of the Advisory
Committee.
Durian is one of the tropical fruits with a high commercial value. The
durian production in Indonesia has been increasing from 228 668 tons in 1993,
to 459 007 tons in 1997. The export quantity of durian in 1993 reached 33 1.317
tons (0.145% of durian production) with a value of US$ 273 300 and then
increased to 695.614 tons ( 0.152% of production) in 1997 with a value of US$
642 822 (Anonymous,l998).
One of the constrains however, is the short shelf life after harvest around
3
-
7 days.
The fruit damages during the storage is due to the physiological
processes such as respiration and transpiration.
In effort to reduce the rate of
quality deterioration and to extend the shelf life of the fruits, they can be stored
inside a controlled atmosphere storage (CAS) to slower the respiration rate. The
CAS system in a commercial scheme has been applied to various sub-tropical
fruits such as apple and pear, while for the tropical fruits such as mango, durian,
mangosteen, papaya and salak have not been done.
The main objective of the research is to establish a controlled atmosphere
storage model for tropical fruits, in this case durian.
The main objective was
supported by the specific objectives comprised of : (1) assessing the respiration
pattern and rate of durian fruit; (2) selecting the optimum maturity stage for fruit
harvesting in relation to the length of shelf life; ( 3 ) determining the optimum
temperature, and atmosphere consentration in the CAS system to maintain the
shelf life; (4) developing the model for the CAS system of durian and ( 5 ) testing
the model validity and analyzing its sensitivity.
The research was done in the Laboratory of Food and Agricultural Product
Processing Enginering
and the Agricultural Product Processing Pilot Plan,
Faculty of Agricultural Technology, IPB, Bogor. The studies were carried out for
30 months from October, 1995 to April, 1998.
The research commodity was durian cultivar Lilin from the durian estate at
Leuwiliang, Bogor. The CAS system was assembled from an airtight chamber
made of plexyglass with a 10 nun thickness and of 69.3 liter volume, equipped by
piping system for input-output gas, a gauge system and a temperature controlIed, a
humidity gauge and an air blower.
The automatic control was establish to maintain the O2 and COr
composition and the temperature of the storage room. The system comprised of
sensors to detect the
0 2
and C02 concentration in the storage chamber, a relay to
put on the blower to remove the gas and the 02, CO2 and N2 tank to fill in the gas
inside chamber. The storage temperature was controlled by an actuator, aheater
and refrigerator. The whole system was regulated by a computer algorithm in a
PC network with an interface.
The determination of the fruit maturity level at harvest of durian for the
CAS was done using three levels of maturity namely : full maturity (120 days
after flower opening), 2-3 days before the stage of full maturity (1 17-1 18 days
after flower opening) and 5-7 days before the stage of full maturity (1 13-115 days
after flower opening). Full maturity was defined as the time from the flower
opening to the falling down of durian fruit from the stem which was about 120
days.
Fruit was stored in plastic container
WE)
of 30 1 volume initially closely
packed with the atmospheric composition ( 0 7 21% and C 0 2 0.03%).
The
observations were carried out for the respiration and the h i t shelf life and the
organoleptic test for color, aromatic, taste and hardness of durian.
The results indicated that the respiration pattern of durian h i t could be
classified in the climacteric group with the maximum rate of the
0 2
consumption
was 250.3 mg/h.kg and the C 0 2 production was of 333.5 mg/h.kg at the room
condition.
The rate of the durian respiration would be Iowered at a lower storage
temperature. At the storage temperature of 10 "C, the maximum oxygen reached
78.39 mg/h.kg and the maximum carbondioxyde 107.88 mg/h.kg, whilst at 5 OC,
the maximum oxygen reached only 23.73 mg/h.kg and the maximum oxygen
reached 78.32 mg/h.kg.
The best time to harvest the durian fruit for the CAS system was 117-118
days after flower opening or about 2-3 days before the fill maturity. The shelf
life of durian in the CAS system was 45 days at 10 OC storage temperature with
the gas composition of 10%*0.5%
0 2
and 5%+0.5% C02.
The shelf life was determined based on the results of the organoleptic test
carried out by five trained panelists. The critical quality parameters related to the
shelf life were the pulp taste turning from 3.8 on the initial storage time to 4.5 on
the 45th day, and the pulp colour turning from 5.8 on the initial storage time to 4.6
on the 45th day, and the pulp hardness from 48.98 N to 4.95 N.
The rate of
ethylene formation from the durian during the CAS time was 0.003806 mg,"h.kgat
the peak climacteric on the 1 5 day
~ when stored at 15 OC,and 0.003412 mgh.kg
on the 19'h day when stored at 10 OC.
The model to control the oxygen concentration inside the CAS could be
expressed in equation (1) for the oxygen consumption by durian and equation (2)
for the oxygen concentration in the storage
The model to control the carbondioxyde inside the CAS could be
expressed in equation (3) for the carbondioxyde production and equation (4) for
the carbondioxyde concentration in the storage.
The verification on the results the model to the experimental data showed
the coefficient of determination 0.9524, 0.9267 and 0.9564 for the oxygen
concentration, respectively, at 15 OC, 10 OC and 5
0.0161.
O C ,
with standard deviation
Whilst, the coefficient of determination for the carbondioxyde
concentration was 0.9880, 0.9635 and 0.9873, respectively, at 15 OC, 10 OC and
5"C, with standard deviation 0.0139.
The CAS control model should be improved by accommodating
1) the
humidity control to overcome the weight losses of the durian, and the control of
the ethylene concentration to determine the rate of durian ripening. The studies
are recommended to be followed up by observing the quality changes of the
durian pulp after the fruits are taken of the CAS system and put o n the room
condition. This is necessary for the assessment of the commercial value o f the
durian in their marketing chains to reach the consumers.
RINGKASAN
SUMARDI. Pengembangan Model Penyimpanan Buah Tropika Dalarn Atmosfir
Terkendali (CA) : Kasus Durian, di bawah bimbingan HAD1 K. PURWADARIA
sebagai ketua,
SOEWARNO T.
SOEKARTO,
ATJENG M. SYARIEF,
SUTRISNO dan SJAIFULLAH berturut-turut sebagai anggota.
Durian merupakan salah satu buah tropika yang memiliki nilai komersial
tinggi. Produksi durian di Indonesia meningkat dari 228 668 ton dalam tahun
1993 menjadi 459 007 ton dalarn tahun 1997. Volume ekspor durian dalarn tahun
1993 mencapai 331.317 ton (atau hanya 0.145% dari produksi) dengan nilai US$
273 300, yang meningkat menjadi 695.614 ton (0.152% dari produksi) dengan
niIai US$ 642 822 dalarn tahun 1997 (Anonymous, 1998). Namun demikian
durian memiliki kendala yakni umur simpan yang singkat setelah dipetik 3-7 hari.
Kemsakan selama penyimpanan diakibatkan oleh proses fisiologik seperti
respirasi d m transpirasi.
Untuk menekan
laju kemsakan dan memperpanjang daya simpan,
diperiukan usaha penghambatan proses pematangan atau menekan Iaju respirasi.
Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan pengendalian atmosfir
penyimpanan
(Controlled
Atmosphere
Storage,
CAS).
Penelitian
dan
pengembangan penyimpanan dengan sistem CA secara komersial barn diterapkan
untuk buah-buahan sub-tropika, terutama buah ape1 dan pir, sedangkan sampai
saat ini u~ltukbuah-buahan tropika seperti mangga, durian, manggis, pepaya,
salak, sirsak dan sejenisnya masih beIurn dilakukan.
Tujuan utama penelitian ini adalah menyusun model atmosfir terkendali
untuk penyimpanan produk hortikultura. Tujuan utama ini ditunjang oleh tujuan
spesifik yany m e l i p ~ ~ t:i ( 1 ) mengetahui pola clan laju rcspirasi bush cluriuti;
( 2 ) melnilih tingkat ketuaan (~ncrtrrriiy)yang o p t i m ~ ~ untuk
m
penlalienan b ~ ~ a l i
sehubungau dengan umur simpan; (3) menentukan s u h i ~serta konsentrasi O2 dim
COr optimum dalam kamar penyimpan u n t ~ ~memperpanjang
k
iln1Llr simpan;
( 3 ) mengembangkan model pengendalian atmosfir otornatik u n t ~ l kpenyimpanitn
produk hortikultur-a: ( 5 ) mengi~jikeabsahan model dan analisis kepekaan progi-wii
simulasi.
Penelitian dilakukan di L a b o r a t o r i ~ ~ m
Teknik Pengolahan Panyan clan
Hasil Pertanian FATETA-IPB dan Bangsal Percontohan Proses Hasil Pertanian
IPB, Bogor selanla 30 bulan rnulai Oktober 1995 sampai dengan April 1998.
Bahan yang dig~lnakandalam penelitian ini adalah buah durian jenis Lili,;
dari perkehunan di Leuwiliang, Bogor. Sistem penyimpanan atmosfir terkenclali
(CAS) dirakit seqdiri, dengan komponen sistem metiput kamar penyirnpan
(cl~trnrher)
kedap udara dari plexjglass tebal 10 m m dengan \.olurne dalam 69.302
liter yang dilengkapi dengan sistem pipa untuk masukan-luaran gas, sistem
pengukrlr d a n penyontrol suhu, pengukur kelembaban, telnpat buah-buahan dan
pemerata udara penyimpan (blower).
Kendali otomatis pada sistem CAS, yaitu dengan membangun suatu
sistem yang dapat mengukur kondisi ruangan penyimpan yang rneliput komposisi
gas O z d a n COz serta suhu.
Kemudian untuk rnempertahankan kondisi CAS,
bcrdasarkan data pengukilran dari gcts ann/\,zer O 2 dan CO: dapat d i l a k ~ ~ k a n
perintah pengendalian untuk mengatur penambahan dan peuggantian g a s tertenril
dengan g a s murni dari tabung
Pengendalian
stlhu
0 2 ,
dilakukan
C O z dan Nr melalui penibukaan katup solenoid.
dengan
menggunakan
aktuator,
I I ~ ~ I I ~Jan
I -
refrigerafor. Pengendalian sistem secara keseluruhan dilakukan dengan algoritma
yang disusun dalam program komputer pada suatu jaringan komputer yang
dilengkapi dengan interface.
Percobaan penentuan ketuaan untuk panen bagi buah yang akan disimpan
dalam CAS, dilakukan dengan menggunakan perlakuan ketuaan buah waktu
panen, yang terdiri dari tiga tingkat yaitu buah tua penuh (120 hari setelah bunga
mekar), buah 2-3 hari sebelum tua penuh (1 17-1 18 hari setelah bunga mekar) dan
5-7 hari sebelurn tua penuh (1 13-1 1 5 hari setelah bunga mekar). Buah disimpan
dalam bak plastik (PE) berukuran 30 1 yang ditutup rapat dengan komposisi gas
normal (02 21% dan C 0 2 0.03%). Pengamatan dilakukan terhadap respirasi dan
umur simpan buah, dan uji organoleptik yang meliputi warna, aroma, rasa dan
kekerasan.
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pola respirasi buah
mengikuti kelompok klimakterik, dengan kecepatan konsumsi
0 2
durian
pada saat
puncak mencapai 250.3 mg 02/jam.kg dan produksi C 0 2 mencapai 333.5 mg
COz/jam.kg pada suhu karnar dan komposisi udara normal. Respirasi durian yang
disimpan pada suhu yang lebih rendah dapat ditekan menjadi lebih kecil. Dalam
komposisi udara normal, respirasi maksimum mencapai 78.39 mg 02/jam.kg dan
107.88 mg COz/jam.kg pada suhu 10 "C, sedangkan pada suhu 5 "C respirasi
maksimum sebesar 23.73 mg Oz/jam.kg dan 78.32 mg CO2/jam.kg.
Laju pembentukan etilen pada penyimpanan dengan komposisi gas
0 2
10% dan C 0 2 5% dan suhu 15 "C, puncak klimakterik dicapai pada hari ke-15,
yaitu sebesar 0.003806 rng/jam.kg dan untuk suhu 10 OC, puncak klimakterik
dapat diperpanjang menjadi hari ke-19, yaitu sebesar 0.003412 mg/jarn.kg.
Durian Lilin yang akan disimpan dalam sistem CAS disarankan dipetik
1 17- 1 18 hari setelah bunga mekar atau 2-3 hari sebelum tua penuh yaitu jatuh dari
pohon. Umur simpan durian pada sistem CAS adalah 45 hari pada suhu 10 "C
dengan komposisi gas O2 10%+0.5%
dan C 0 2 5%%0.5%. Umur simpan
ditentukan berdasarkan rasa durian hasil uji organoleptik dari 5 orang panelis
terlatih. Parameter mutu lain adalah wama yang besamya berubah dari 5.8 pada
awal penyimpanan menjadi 4.6 setelah 45 hari. Parameter mutu objektif adalah
tekstur dari 48.98 N pada awal penyimpanan menjadi 4.95 N setelah 45 hari,
sedangkan untuk parameter mutu berdasarkan hasil analisa kimia seperti gula
reduksi, total guIa, vitamin C kurang peka sebagai parameter mutu, karena
kecenderungan nilainya yang naik-turun.
Model pengendalian
persamaan (1) untuk pemakaian
komposisi gas O2 dapat
0 2
dinyatakan
dengan
oleh durian yang dimodifikasi dari persamaan
Bartsch (1993) dan persamaan (2) untuk pengendalian gas
0 2
dalam kamar
penyimpanan (chamber).
{A]
=
[
[A,+-
((7-1)
]ex.-[
(C - l ) R
Y
f]
-
1
(C-l)
Model pengendalian komposisi gas COz dapat dinyatakan dengan
persamaan
(3)
untuk produksi COz dari durian dan persamaan (4) untuk
pengendalian gas C02 dalam kamar penyimpanan.
Hasil pengujian model pengendalian gas
0 2
pada berbagai suhu
rnemberikan tingkat korelasi sebesar 0.9524 pada suhu 15 "C, 0.9267 pada suhu
10 "C dan 0.9564 pada suhu 5 "C, dengan simpangan baku 0.0161.
Sedangkan
untuk pengendalian gas COz sebesar 0.988 pada suhu 15 "C, 0.9635 pada suhu 10
"C dan 0.9873 pada suhu 5 "C, dengan simpangan baku 0.0139.
Berdasarkan penelitian ini dapat disarankan, perlu dilakukan pengukuran
dan penarnbahan kontrol otomatik terhadap etilen pada sistem CAS, agar dapat
mengendalikan laju kematangan buah yang peka etilen. Pengaturan kelembaban
udara secara otomatik perlu ditarnbahkan, agar tingkat susut bobot selarna
penyimpanan dapat ditekan. Perlu dilakukan pengkajian perubahan mutu daging
durian yang telah dikeluarkan dari sistem CAS setelah mencapai matang puncak
dan disimpan dalam keadaan lingkungan normal. Hal ini penting dalarn kaitannya
dengan distribusi pemasaran dan penjualan buah hasiI penyimpanan CAS sampai
ke konsumen.
PENGEMBANGAN MODEL PENYIMPANAN
BUAH TROPIKA DALAM ATMOSFIR TERKENDALI (CA) :
KASUS DURIAN
Oleh :
Sumardi
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
DOKTOR
pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1999
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 12 Januari 1954 di Kabupaten Tuban,
Jawa Timur, putra dari ayah Sumarlan (almarhum) dan ibu Lestari (almarhumah),
putra kedua dari dua bersaudara.
Penulis menarnatkan sekolah dasar pada tahun 1965 dari Sekolah Dasar
Negeri Plumpang I Kabupaten Tuban. Sekolah menengah diselesaikan pada tahun
1969 di SMP Negeri Rengel, Tuban. Lulus dari SMA Negeri Jurusan IPA di
Tuban pada tahun 1971.
Pada tahun 1972 melanjutkan studi ke Fakultas
Pertanian Jurusan Agronomi Universitas Brawijaya MaIang, dan memperoleh
gelar sarjana pada tahun 1979.
Sejak tahun 1979 bekerja di Fakultas Pertanian, pada Program Studi
Mekanisasi Pertanian Universitas Brawijaya
sebagai staf pengajar hingga
sekarang.
Pada tahun 1980-1981 pernah bertugas sebagai general manager di
perusahaan perkebunan PT Manggala Karya Ksetra, Lampung. Pada tahun 1982
melanjutkan studi di Program Pascasarjana IPB Jurusan Ilmu Keteknikan
Pertanian, dan pada tahun 1987 memperoleh gelar Magister Sains.
Pada tahun 1986 memperoleh kesempatan mengikuti kursus singkat
dalam bidang teknologi penanganan pascapanen biji-bijian
di
University of
Phillipine at Los Banos.
Pada
tahun
1987 sarnpai dengan
1989 bertugas
sebagai ketua
Laboratoriurn Teknik Prosesing Hasil Pertanian di Jurusan Teknologi Pertanian
FP Universitas Brawijaya Malang. Pada tahun 1989 sampai dengan 199 1 bertugas
sebagai koordinator pendidikan tingkat sarjana pada Jurusan Teknologi Pertanian
di Universitas yang sama. Selanjutnya tahun 1991- 1993 bertugas sebagai Asisten
Pembantu Dekan 111 di Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Sejak tahun
1988 sarnpai dengan 1993 menjadi staf pengajar di Program Pascasarjana
Universitas Brawijaya Malang.
Pada tahun 1992 sarnpai dengan 1994 menjadi Dekan di Fakultas
Teknologi Pertanian Institut Pertanian MaIang.
Tahun ajaran 1993/1994 mendapatkan kesernpatan mengikuti pendidikan
program S-3 di Program Pascasarjana IPB pada Program Studi Ilrnu Keteknikan
Pertanian dengan beasiswa TMPD (Team Manajemen Program Doktor).
Penulis rnenikah dengan Sulistyowati dan dikaruniai lima orang anak,
yang tiga putri dan dua putra, berturut-turut bernama lndria Purwantingrum, Leny
Puspitasari, Hendrawan Candra Purnama, Agung Budi Prasetyo dan Maharani
Puspitasari.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkah dan rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan penulisan disertasi
ini
yang be rjudul "Pengembangan Model Penyimpanan Buah Tropika Dalam
Atmosfir Terkendali (CA): Kasus Dunan".
Penelitian tentang Penyimpanan dengan Atmosfir Terkendali diharapkan
dapat memberikan sumbangsih dalam dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat
bagi para ilmuwan serta bermanfaat bagi petani, dan dunia usaha secara
komersial.
Dalam pelaksanaan studi, penelitian dan sampai terselesaikannya
disertasi ini banyak pihak yang telah ikut menunjang dan membantu di dalamnya,
oleh karena itu pada kesempatan yang terhormat ini, penulis ingin menyampaikan
penghargaan yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang sedalamdalarnnya kepada :
(1)
Rektor dan Dekan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya serta Ketua
Jurusan Teknologi Pertanian waktu itu,yang teIah memberikan ijin tugas
belajar dan dorongan semangat untuk mengembangkan ilmu.
(2)
Rektor IPB, Direktur Program Pascasarjana dan Ketua Program Studi Ilrnu
Keteknikan Pertanian Pasca Sarjana IPB yang teIah berkenan menerima
kami sebagai peserta program S-3.
(3)
Team Manajemen Program Doktor (TMPD) yang telah memberikan
beasiswa untuk pelaksanaan program studi S-3 ini.
(4)
Bapak Prof. Dr. Ir. l~lacliK. Pur\vaclaria, IPM
Pembimbing
sebagai
Ketua Komisi
yang teIah niembcril\an bin~bingan, saran serta petunjuk
berkenaan dengan studi, penelitirui, penulisan sampni terselesaikann1.a
disertasi ini.
(5)
Bapaic
Prof.
Dr.
Soewarno
T.
Soekartn
sebagai
anggota
Komisi
Pembirnbing yang trlnh banyak mcmbsrikan .petunjul;, saran dan koreksi
dalam penelitian dan pentllisan disertasi, serta sebagai dosen perkuliahan
yang telah memberiknn curahan ilm~inya.
(6)
Bapak Dr. Ir. Atjeng
M. Syarief, MSAE sebagai
anggota Komisi
Pembimbing yang telah banyak memberikan wawosan, petunjuk dan saran
dalam penelitian dan penulisnn sertn selaku dosen perkuliahan yang dapat
memperdalarn i l n ~ penulis.
~r
(7)
Bapak Dr. Ir. Sutrisno. M.Agr. sebagai anggota Komisi Pembimbing yane
telah banyak membrrikan petunjuli clan bnnt~mnteknis dalam penelitian,
saran dan koreksi dalanl penulisan, serta bantuan fasilitns peneIitian
melalui proyek R U T (Riset Unggulail Terpadu) IV selaku ketua proyek.
(8)
Bapak Dr. Sjaifullah, MSc. A P U sebagai anggota Komisi Pembimbing
yang telah memberikan bi~ilbingan dan pet~unjuk dalam pelaksanann
penelitian serta pandangan dan waxvasan dalam penulisan disertasi ini.
(9)
Bapak Dr. Wahyudi Sugiyanto Kepala Pusat Standardisasi dan Akreditasi,
Badan Agribisnis. Dept. Pertaninn dnn Dr.Ir. I Waayan Budiastra, M.Agr.
selaku penguji luar komisi yang trlali me~ilberikanwawasan-wawasannya
demi perbaikan disertasi ini.
Bapak Prof. Dr. Kamarudtlin Abct~~llahbaik selaku nlantan Asisten
Direktur I pada PPS-II'B, nlaupun selaku dosen perkuliahan serta selaku
pembimbing pada saat penulis mencmpuh studi program S-2.
Bapak Dr. Moeljarno Djojomartono. MSAE baik selaku mantan Ketua
Program Studi Ilmu Ketek~~ikan
l'ertanian
I'PS-IPB
sewaktu penulis
mrmasuki studi 5 - 3 ini, maupun sclaku dosen perkuliahan serta selaku
pembimbing pada s3at pen~ttisniene~npt~ll
studi program S-2.
Bapak Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief s r l u k ~
dosen
~
perk~rliahanrnaupun selaktl
pembimbing pada saat penulis menernpuh studi program S-2.
Bapak Kepala Lab. TPPHP, Fateta-IPB atas perkenan dan bantuannya
dalam pelaksanaan pcnelitian di dalam laboratori~untersebut, juga kepada
staf dan teknisi, terutama Dr. Ir. Wayall Budiastra dan Sdr. Sulyaden;
serta Ir. Susilo Sar\\-ono dari Laborutori~~m
Elektronika Fateta-IPB.
Bapak Kepala Bangsaf Percontohan Proses Hasil Pertanian IPB Bogor dan
teknisi atas bant~tannyadalam anulisa hasil produk dalam penelitian ini.
Proyek Riset Unggulan Terpad~t(RUT) IV yang telah banyak memberikan
bantuan fasilitas peralatan guna keperlt~anpenelitian.
Bapak Ketua CREATA IPB dan Proyek Centre Grand yang telah
memberikan bantuan sebagian peralntnn penelitian.
Ketua Laboratorium Energi dan Listrik Jurusan Keteknikan Pertanian
Fateta-IPB beserta staf dnn teknisi yang telah nienlberikan bantuan
fasilitas peralatan untuk penelitian.
Ketua Laboratoriturn Bangunan Pertanian Jurusan Keteknikan Pertanian
Fateta-IPB (Ir. Garcljito, M.Sc) brserta staf dan teknisi yang telah
mernherikan bantuan fasilitns pernlatan ~ ~ n t upenelitian.
k
(19)
Seluruh pimpinan, pr-iabat, staf pcngqiar dan karya~vandi lingkungan IPB,
terutama di lingkutigan Proyrnln
I'nscasarjana
serta Fateta-IPB atas
bantuan yang telah diberikan.
(20)
Pengelola Proyek Beasiswa Supcrscmar ?any telah nien~berikanbantuan
sebagian dana operasional untuk kepcrluan penelitian.
(21)
Rekan-rekan mahasis\\a Pascasa~janaIPB yxny telah banyak membantu
dan
berdiskusi
dalarn
n~eniecahkan berbagai
masaIah
perkuliahan,
penelitian, maupun niasalah prndidikau d i . luar keilmuan, baik yang
sedang dalam proses penyelesaian mauptin yang telah lulus (antara lain
Dr. Ir. Tamrin, M.Sc, Dr. Ir. Momon Rusmono. MS, Dr. Maryunani, MS
dan Dr. Ir. Sugiyanto. MS).
(22)
Dekan
dan pimpinan
serta rekan-rekan
seprofesi
di
Fak.Teknologi
Pertanian Univ.Brawijaya MaIang yang telah meniberikan dorongan dalanl
studi ini serta bantuan kelancaran d a l a g ~urusan administrasi kepegawaian.
(23)
Secara
khusus kepada Bapak Prof. Dr. Soetono, M.Agr. (almarhun~),
Prof. Soemarjo Poespodarsono, M.Agr. Prof. Dr. Ir. Bambang Gur,itno, Ir.
S. R a h a d i o n o , M.Sc, Prof. Dr. Ir.
Yogi
Sugito
serta H. Dadang
Rahmad Djun~enayang telah niemberikan dorongan dan wawasannya.
(24)
Kepala LSI-IPB, Kepnla Perp~~stakaan
Binns Tani dan Pengolahan Hasil,
Ditjen Pertanian, Tanaman Pangan. Pasarnlingg~rdan Dr. Ir. Nyoman Oka
V
Trijaya, MApp.Sc, yang telall n~smbrrikanpi~ijamanbuku, jurnal, literatur
dan saran-saran yang kami butuliknn.
(25)
Keluarga Bapak Ir. Ahmad Sukantonlo. Bapak Ir. Rusdiansyah, MS dan
Dik Ir. Kholish Abdurrazaq yang me~nbantudhlam penyiapan disertasi dan
penyiapan ujian.
(26)
Bapak dan Ibundn tel-cintn (allnirt-~ILI~)
yang telah ~uemberikan kasih
sayangnya dan yang selalu nlenclurong dnlam menggapai kemajuan serta
meraih cita-cita
(27)
KakaUu
Sugiyanto beserta kelunl-ga dan Keluarga
Bapak Kolonel
Soedarko Kartowiryo, SH yang selalu memberikan dorongan dan doa serta
diikungan moril untuk keberhasilnn s t ~ ~ ini,
d i serta partisipasi keponakanku
drs. Eko Suharno
(28)
Secara khusus kepnda isteriku Sulistyowati tercinta dan anak-anakku
tersayang Indria P u r ~ v a n t i n i ~ ~ gLeny
r u ~ ~ Puspitasari,
~.
Hendrawan Candra
Purnama, Agung Budi Prasetyo. clan Maharani P~~spitasariyang sela1~1
memberikan dorongan, duk~ulgandan n~ernanjatkandoa dalam menernpuh
dan menyelesaikan studi ini yany disertai dengan penuh pengertian,
kesabaran, pengorbanan dan ketabnhnn
Kepada semua pihak yang kanli sebutkan di atas maupun pribadi yang
tidak bisa kami sebutkan satu persatu, selain ucapqn terima kasih, kami juga
mohon maaf yang sebesar-besarnya, sebah selanla berkon~iunikasidalam studi ini
penulis banyak melakukan kesalahan baik disengaja inaLLpnn tidak.
Penulis menyadari bahwa tulisan dala~lldisertasi ini jauh dari sempurna
dan masih jauh dari yang diharapkan, ole11 karena it11saran dan kritik sangat kami
harapkan demi perbaikan imtuk meningkntkan penlanfaatannya.
a
Semoga sekelumit ilnlu yang dikemubakan dalam tulisan ini dapat
bermanfaat bagi perkembangan iln1~1prnyetal~uandan teknologi serta bagi yang
membutuhkan dan para pembacanya.
Bogor,
Pennlis.
Desember 1999
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ......................................................................
xxi~
.................................................................
xxv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................
xxix
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR SIMBOL ....................................................................
xxxiii
PENDAHULUAN ............................................................
1
1.1 LATAR BELAKANG ...................................................
1
1.2 TUJUAN PENELITIAN .................................................
4
1.3 MANFAAT PENELITIAN ..............................................
5
1.4 HIPOTESIS ................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................
6
2.1 PENGARUH SUHU TERHADAP RESPIRASI DAN
MASA SIMPAN BUAH SEGAR .......................................
6
2 . 2 PENGENDALIAN ATMOSFIR PENYIMPANAN ..................
8
2.3 DURIAN ...................................................................
15
2.3.1 Keadaan Umurn ......................................................
2.3.2 Jenis Durian ..........................................................
2.3.3 Penyimpanan Durian ................................................
15
17
18
I.
I1.
111.
PENDEKATAN TEORITIS ...................................................
24
3.1 FAJCTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH
TERHADAP CAS ..........................................................
24
DAN C02 .......
27
3.2.1 Pengendalian 0 2 ...................................... 1...............
3.2.2 Pengendalian C 0 2....................................................
28
30
3.2 PERUBAHAN DAN PENGENDALIAN GAS 0
2
3.3 SUHU ........................................................................
32
3.4 UMUR SIMPAN ...........................................................
33
IV .
BAHAN DAN METODE .....................................................
4.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN ..............................
4.2 ALAT DAN BAHAN .....................................................
4.3 METODE PENELITIAN ................................................
4.3.1 Penentuan Ketuaan untuk Panen bagi Buah yang
akan Disimpan dalam CAS .......................................
0 2 dan COz
bagi Durian dalam CAS ...........................................
4.3.3 Pengembangan Sistem Penyimpanan dengan
Atrnosfir Terkendali (CAS) .....................................
4.3.4 Penyusunan Model ................................................
4.3.5 Pengujian Model ...................................................
4.3.2 Penentuan Suhu serta Konsentrasi
4.3.5.1 Pengujian Hasil RancanganPerakitan Alat,
untuk Penyimpanan Produk Hortikultura dengan
Beberapa Macam Perlakuan ..............................
4.3.5.2 Membandingkan Data Hasil Pengukuran
dengan Hasil Simulasi Model terhadap
Parameter yang digunakan .................................
4.3.5.3 Analisa Kepekaan ..........................................
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
5.1 HASIL RANCANGAN CAS .............................................
5.1.1 Sistem Perangkat Keras .............................................
5.1.2 Sistem Perangkat Lunak Pada CAS ...............................
5.1.3 Hasil Pengujian Fungsional dan Validasi Dari
Keseluruhan Sistem CAS ...........................................
Uji Kebocoran Chamber dan Jaringan Pipa ............
Pengujian Alat Ukur Gas .................................
Pengujian Sistem Kontrol Suhu ..........................
Pengujian Penyerapan Gas C 0 2..........................
Uji Profil Pembacaan Komposisi Gas
Oleh Gas Analyzer .........................................
5.1.3.6 Uji Pemasukan Gas Murni 02, CO2, N2
Dari Tangki Ke dalam Chamber ........................
5.1.3.1
5.1.3.2
5.1.3.3
5.1.3.4
5.1.3.5
5.2 HASIL PENGUJIAN PENYIMPANAN BUAH DURIAN
DENGAN SISTEM CAS ................................................
5.2.1 Parameter Mutu Kritis Buah Durian Pada
Berbagai Tingkat Ketuaan ..........................................
5.2.2 Penentuan Ketuaan Untuk Panen Bagi Buah
Yang Akan Disimpan Dalarn CAS .................................
5.2.3 Penentuan Suhu Serta Konsentrasi 0 2 dan C02
Bagi Durian Dalam CAS ..........................................
5.2.4 Respirasi Durian Selama CAS ....................................
5.2.5 Hubungan Karakteristik Respirasi Dengan Mutu Durian .....
5.3 PENGEMBANGAN DAN PENGUJIAN MODEL
SISTEM PENGENDALIAN ATMOSFlR (CAS)
UNTUK BUAH DURIAN .............................................
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
6.1 KESIMPULAN .........................................................
6.2 SARAN ..................................................................
DAFTAR PUSTAKA
...............................................................
LAMPIRAN ..........................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Teks
Halaman
1. Pengaruh suhu penyimpanan terhadap laju respirasi buah ..............................
6
2. Volume ruang kosong (V) berdasar pengamatan dalam chamber
penyimpanan CA secara komersial................................................................
9
3. Kondisi CA dan MA yang disarankan selama pengangkutan dan
penyimpanan buah-buahan.............................................................................
11
4 . Perbedaan durian mentah. peraman. dan rnasak di pohon..............................
16
5 . Persentase kehilangan berat secara fisiologis pada buah durian yang
pada bermacam-macam suhu..................................................................
18
6 . Daya t h a n durian selama penyimpanan dan setelah penyimpanan ..............
19
7. Deskripsi durian jenis Lilin.........................................................................
38
8. Kondisi dan setting awal gas kromatografi............................................
52
9. Pengujian fluktuasi suhu di dalam chamber dan ruang refi-igerator .............
63
10. Hubungan nilai pernbacaan konsentrasi gas dengan waktu
dan pengaturan konsentrasinya. untuk nilai acuan konsentrasi gas
dalam chamber sebesar 10.5% O2 dan 4.5% COz..................................
67
1 1. Besarnya volume gas rnurni dari tan* yang dibutuhkan untuk
menaikkan atau rnenurunkan sebesar 1% konsentrasi gas dalam chamber ...... 68
12. Umur sirnpan durian pada beberapa tingkat ketuaan untuk
durian jenis Lilin ................................................................................................
75
13. Deskripsi tingkat ketuaan (maturity) buah durian (dengan acuan
tingkat ketuaan penuh pada saat buah jatuh normal) .........................................
78
14. Deskripsi tingkat kernatangan (ripening) buah durian (dengan acuan
durian panen pada saat jatuh normal) ............................................................
80
15. Deskripsi tingkat kerusakan ( R ) buah durian (dengan acuan
setelah buah matang normal) .....................................................................
81
16. Umur simpan durian pada beberapa tingkat suhu dan kornposisi gas
pada jenis durian Lilin yang dipanen 2-3 hari sebelum tua penuh ..............
88
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
1. Hubungan antara faktor-faktor yang mempengaruhi pembahan
komposisi udara dalam ruang penyimpanan .......................................................
26
2 . Kondisi ruang penyimpanan dengan aktivitas respirasi produk dan
pemasukan gas
0 2
serta penyerapan gas C02 ..................................................
3. Grafik model perubahan konsentrasi 0 2 akibat respirasi dan
pemasukan gas 0 2 ................................................................................................
29
29
4 . Grafik mode1 pembahan konsentrasi C02 akibat respirasi dan
penyerapan gas C02 .............................................................................................. 29
5. Diagram aIir proses perubafian kondisi mang penyirnpanan ...........................
35
6 . Buah durian yang dipergunakan untuk bahan penelitian .............................
38
7. Diagram alir kerangka penelitian dan penyusunan serta
..
penguj~anmodel ......................................................................................
39
8. Skerna rancangan sistem CA storage ................................................................
46
9 . Rencana skema chamber (ruang penyirnpanan) ................................................
47
10. Visualisasi chamber dan perlengkapannya ..............................................
49
1 1 . Rangkaian aktuator dan katup solenoid
49
.................................................
12. Hasil rancangan CAS ......................................................................
55
13. Diagram rnasukan dan luaran pada Interface Card.....................................
55
14. Bagan alir kendali otomatik untuk seIuruh jaringan sistem ..........................
58
15. Bagan alir proses perhitungan keseimbangan 0 2 dan CO2
dalarn ruang penyimpanan ................................................................
60
16. Hasil pengujian penyerapan gas CO2 oIeh larutan Ca(0H)z .........................
64
17. Profil nilai pembacaan konsentrasi gas dalam chamber dengan
menggunakan gas analyzer merk Shimadzu tipe POT-101 untuk
0 2 dan IRA-107 untuk C02 .............................................................
66
18. Rata-rata skor penerimaan terhadap parameter mutu buah durian selama
penyimpanan pada beberapa tingkat k e t u a k buah. .................................
71
19. Regresi antara parameter mutu durian dengan waktu penyimpanan
pada tingkat ketuaan buah 2-3 hari sebelum tua penuh (1 17-1 18 hari
setelah bunga mekar) ......................................................................
72
20. Laju respirasi 0 2 untuk durian selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah .................................
74
2 1. Laju respirasi CO2 untuk durian selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah .................................
74
22. Hubungan antara tingkat kematangan buah dengan waktu simpan
pada beberapa tingkat ketuaan buah ..................................................
78
23. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan tiga komposisi gas ...............................................
85
24. Respirasi durian untuk C02 selama penyimpanan pada
suhu kamar dengan tiga komposisi gas ................................................
85
25. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada 10 "C
dengan tiga komposisi gas ............................................................
86
26. Respirasi durian untuk COz selama penyimpanan pada 10 OC
dengan tiga komposisi gas.. ...........................................................
86
27. Respirasi durian untuk 0 2 selama penyimpanan pada 5 "C
dengan tiga komposisi gas ..............................................................
87
28. Respirasi durian untuk COz selama penyimpanan pada 5 OC
dengan tiga komposisi gas ..............................................................
87
29. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan COz 5% ................................................
92
30. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
kornposisi gas 0 2 5% dan C02 5% ...................................................
92
3 1. Respirasi durian selarna penyimpanan pada suhu 5 "C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5%
...............................................
32. Respirasi durian selarna penyimpanan pada suhu 5 "C dengan
komposisi gas 0 2 5% dan C02 5% ..................................................
33. Rata-rata respirasi durian selarna penyirnpanan pada suhu 15°C
dengan komposisi gas 0 2 10% dan C 0 2 5% ..........................................
34. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10°C
dengan komposisi gas 0 2 5% dan C 0 2 5% ...........................................
35. Laju produksi etilen selarna penyimpanan pada suhu 15OC dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5% ..................................................
36. Laju produksi etilen selama penyimpanan pada suhu 10°C dengan
komposisi gas 0 2 10% dan CO2 5% ..................................................
37. Hasil analisa komposisi kimia durian pada saat akhir umur simpan
pada berbagai macarn suhu dan beberapa komposisi gas .........................
38. Hubungan komponen kimia dan sifat fisik durian dengan waktu
penyimpanan pada 2 level suhu dan 2 komposisi gas
pada sistern CAS .......................................................................
39. Hubungan antara persentase gula reduksi dengan skor rasa
pada empat perlakuan yang berbeda.. ...............................................
40. Hubungan antara tekstur dengan skor rasa pada
empat perlakuan yang berbeda.. ......................................................
4 1. Hubungan antara persentase gula reduksi dengan laju respirasi O2
(rngljam.kg) pada empat perlakuan yang berbeda ...................................
42. Hubungan antara tekstur dengan laju respirasi 0 2
(mg/jam.kg) pada empat perlakuan yang berbeda.. .................................
43. Hubungan antara skor rasa dengan laju respirasi
0 2
(mg/jarn.kg) pada empat perlakuan yang berbeda.. .................................
44. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pernasukan
gas O2pada suhu 15°C .............................................................
45. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 15°C.. ......................................................................
46. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas CO2 pada suhu 15°C ............................................................
47. Regresi antara konsentrasi C02 duga dengan CO2 pengamatan
pada suhu 15°C ......................................................................
48. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pemasukan
gas O2 pada suhu 10°C .............................................................
49. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 10°C .........................................................................
50. Grafik model pembahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas COz pada suhu 10°C .............................................................
5 1. Regresi antara konsentrasi C 0 2 duga dengan C02 pengamatan
pada suhu 10°C ........................................................................
52. Grafik model perubahan konsentrasi akibat respirasi dan pemasukan
gas 0 2 pada suhu 5°C ................................................................
53. Regresi antara konsentrasi 0 2 duga dengan 0 2 pengamatan
pada suhu 5°C .........................................................................
54. Grafik model pembahan konsentrasi akibat respirasi dan penyerapan
gas C 0 2 pada suhu 5°C ..............................................................
55. Regresi antara konsentrasi C 0 2 duga dengan COz pengamatan
pada suhu 5°C .........................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Teks
Halaman
1. Volume ekspor buah-buahan tahun 1983 .
1998 (kg) .............................
136
2 . Nilai ekspor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (US$) ..............................
137
3 . Volume impor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (kg) ............................
138
4 . Nilai impor buah-buahan tahun 1986 .
1997 (US$) ..............................
139
5. Produksi buah-buahan di Indonesia bhun 1989 .
1997 (ton) ......................
140
6. Format uji organoleptik metode hedonik
141
...........................................
................................
142
8 . Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP)
penentuan ketuaan optimal panen durian ...........................................
143
9. Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP)
penentuan suhu serta komposisi O2 dan C02 pada penyimpanan durian ......
144
10. Prosedur Operasional Baku (Standard Operation Procedure. SOP) untuk
penyimpanan buah durian dalam CAS ............................................
145
1 I . Program komputer untuk penyimpanan dengan
pengendalian atmosfir (CAS) .........................................................
146
12. Hasil running program kornputer untuk pengendalian atmosfir..................
159
13. Program komputer untuk perhitungan konsentrasi 0 2 Dan CO2
selama penyimpanan ....................................................................
160
14. Hasil running program komputer untuk perhitunpan
konsentrasi O2 dan C02 selama penyimpanan ....................................
162
15. Hasil pengujian penyerapan gas CO2 dalam larutan Ca(OH)2
terhadap pembahan konsentrasi gas COz dan 0 2 dalam chamber ..............
163
16. Laju respirasi durian selama penyimpanan pada suhu kamar dengan
beberapa tingkat ketuaan buah........................................................
164
7. Deskripsi tingkat kesukaan pada uji organoleptik
17. Hubungan tingkat kematangan buah durian dengan urnur simpan
pada suhu kamar dengan beberapa tingkat ketuaan buah.. ......................
18. Rata-rata skor penerimam terhadap mutu buah durian selama
penyimpanan pada berbagai tingkat ketuaan buah ...............................
19. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu kamar dengan
beberapa komposisi gas.. .............................................................
20. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC dengan
beberapa komposisi gas.. .............................................................
2 1. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
beberapa komposisi gas.. ..............................................................
22. Respirasi durian minimum-maksimurn selarna penyimpanan pada
tiga tingkat suhu dan tiga komposisi gas.. ..........................................
23. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) d m (02 55%;C02 5%) .......................
24. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 5 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) dan (02 5%; CO2 5%) .......................
25. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu I 5 OC dengan
komposisi gas (02 10%; C02 5%) ..................................................
26. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 15 OC
dengan komposisi gas (02 10%; C02 5%) .........................................
27. Respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 "C dengan
komposisi gas ( 0 2 10%; C 0 2 5%) .................................................
28. Rata-rata respirasi durian selama penyimpanan pada suhu 10 OC
dengan komposisi gas (0210%; C 0 2 5%) .........................................
29. Laju pembentukan etilen selama penyimpanan pada suhu 15°C
dengan komposisi gas ( 0 2 10%; C 0 2 5%).. .......................................
30. Laju pembentukan etilen selama penyimpanan pada suhu 10 OC
dengan komposisi gas (02 10%; CO2 5%). ......................................
31. Klasifikasi buah-buahan berdasarkan sifat fisiologisnya
.......................
32. Klasifikasi buah-buahan berdasarkan laju produksi etilen.. ...... . ...... ........
33. Hasil analisa komposisi kimia durian dan susut bobot pada
saat akliir umur sirnpan ........... . .. . ...... ...... . . . . . . ............... ... ...........
34. Hasil analisa komposisi kimia durian selarna penyimpanan pada dua
tingkat suhu dengan dua macam komposisi gas pada sistem CAS ...... ... ...
35. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi CO2,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 10 OC, konsentrasi 0 2 10%
dan C 0 2 5%. ..... .. ................... ............... ............ ...... .......-.... .....
.
36. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi C02,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 10 'C, konsentrasi 0 2 5%
dan C 0 2 5%.. ....... ..................... ... ............................ ........ ........
37. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi 0 2 , respirasi CO2,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 5 OC, konsentrasi 0 2 10%
dan C 0 2 5% ......... ................................. .. . ...............................
38. Hubungan persentase gula reduksi, respirasi O*?respirasi C02,
tekstur dan skor rasa pada perlakuan suhu 5 OC, konsentrasi 0 2 5%
dan C 0 2 5% ... ............ .... ..... .................. . .. . ............. ...-........ ...-.
39. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur d m skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan A
(suhu 10 OC, 0 2 10% dan CO25%)......... ...... ....................................
40. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan B
(suhu 10 OC, O2 5% d m C025%). ............... . . ...... ...... ............... ........
41. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan C
(suhu 5 OC, 0 2 10% dan C 0 2 5 % ) . ................. ... ................... ........... ..
42. Grafik hubungan antara beberapa parameter (respirasi, gula reduksi,
tekstur dan skor rasa) serta waktu penyimpanan pada perlakuan D
(suhu 5 O C , 0 2 5% dan C025%). ................. .......... ....................
......
43. Nilai-nilai R~ persarnaan regresi hubungan antara
persentase gula reduksi dengan skor rasa pada 4 perlakuan yang berbeda.. ....
44. Nilai-nilai R~ persamaan regresi hubungan antara tekstur
dengan skor rasa pada 4 perlakuan yang berbeda. ...............................
45. Analisa model perhitungan 0
untuk suhu 15"C, komposisi
2
dengan Persamaan (4) dan (8)
10% dan C02 5%. ................................
0 2
46. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi O2
dalam penyimpanan durian pada suhu 15°C.. ........................................
47. Analisa model perhitungan C02 dengan Persamaan (12) dan (16) untuk
suhu 15"C, komposisi O2 10% dan C02 5% ......................................
48. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi C02
dalam penyimpanan durian pada suhu 15°C ......................................
49. Analisa model perhitungan 0 2 dengan Persamaan (4) dan (8) untuk
suhu IO°C, komposisi 0 2 10% dan C 0 2 5% ......................................
50. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengarnatan konsentrasi 0 2
dalam penyimpanan durian pada suhu 10°C. .....................................
5 1. Analisa model perhitungan COz dengan Persamaan (1 2) dan (16)
untuk suhu 10°C ......................................................................
52. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi CO2
dalam penyimpanan durian pada suhu 10°C .....................................
53. Analisa model perhitungan 0 2 dengan Persamaan (4) dan (8)
untuk suhu 5°C ......................................................................
54. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi 0 2
dalam penyimpanan durian pada suhu 5°C.. ......................................
55. Analisa model perhitungan C02 dengan Persamaan (12) dan (1 6)
untuk suhu 5°C .......................................................................
56. Hubungan antara nilai duga dengan nilai pengamatan konsentrasi C 0 2
dalarn penyimpanan durian pada suhu 5OC
.....................................
57. Rangkuman nilai maksimum, minimum dan selisih konsentrasi
dalam hubungan antara nilai hasil sirnulasi dengan hasil pengamatan
untuk konsentrasi 0 2 dan COz pada beberapa suhu.. ..........................
DAFTAR SIMBOL
Keterangan
IAominl
Satuan
Konsentrasi O2
Konsentrasi O2awal pada saat
mulai siklus
Konsentrasi O2terendah pada saat
akhir siklus
Konsentrasi O2setiap awal siklus
Konsentrasi O2dalam chamber
Konsentrasi 0 2 dari tabung gas O2
Konsentrasi 0 2 pada waktu r
Konsentrasi CO2
Konsentrasi C02 dalam chamber
Konsentrasi C02dari tabung gas
CO,
-
[Bominl
~ o n s e n t r a sC02
i
awal pada saat
mulai siklus
Konsentrasi COz setiap awaI
siklus
Konsentrasi C02 tertinggi pada
saat akhir siklus
Konsentrasi C02 pada waktu r
Berat molekul O2
Berat molekul C02
Kuosien respirasi, volume C02
yang diproduksi per volume 0 2
yang dikonsumsi
Konektor
Pengaturan gas O2untuk G=l dan
pengaturan gas C02 untuk G=2
Laju aliran gas dari tabung 0 2
Laju aliran gas dari tabung C02
Laju aliran gas 0 2 dari dalam
keluar chamber
Laju aliran gas C02 dari dalam
keluar chamber
Laju respirasi O2
Laju respirasi C02
Waktu
Lama penyerapan C02
Lama pengaliran 0 2 dari tabung
Waktu pada siklus ke i
Lama waktu tiap siklus
pengukuran di berbagai waktu
pengaliran gas dari tabung
12, 14, 16, 18
2b
2b
desimal
m3/jam
m3/jam
Jam
Jam
Jam
Jam
Jam
3,4,7, 8, dan
11-18
Lama waktu tiap siklus
oenaukuran
Lama waktu satu periode
pengamatan
~ e l & i waktu
h
pengukuran awal
dam akhir siklus
Suhu
Laju penyerapan C02
Volume ruang kosong dalam
chamber
Berat produk yang disimpan
Perbedaan konsentrasi gas
Laju respirasi, konsumsi atau
produksi