BAHAN PENYERAP ETILEN DAN KARBONDIOKSIDA

6

2.5 PERANAN ETILEN PADA BUAH

Etilen adalah senyawa yang berbentuk gas pada suhu kamar yang dihasilkan dan dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri untuk proses pertumbuhan dan pematangan hasil pertanian. Gas etilen C 2 H 4 adalah hormon yang dihasilkan oleh tumbuhan dan merupakan campuran paling sederhana yang mempengaruhi proses fisiologi pada tumbuhan. Proses fisiologi pada tumbuhan diantaranya susut bobot, perubahan warna kulit, perubahan kadar gula, kekerasan dan lain-lain Winarno dan Aman, 1979. Etilen disebut juga sebagai hormon karena dapat memenuhi persyaratan sebagai hormon yang dihasilkan oleh tanaman, bersifat mobile dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organik. Senyawa etilen tidak hanya berpengaruh terhadap proses pematangan, namun juga berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman Winarno, 2002. Menurut Julianti dan Nurminah 2006, secara umum etilen merupakan bahan yang tidak diinginkan untuk penyimpanan produk segar, sehingga etilen harus disingkirkan dari lingkungan penyimpanan, hal ini dikarenakan :  Dalam jumlah sedikit, etilen sudah dapat menurunkan mutu dan masa simpan produk  Dapat meningkatkan laju respirasi sehingga mempercepat pelunakan jaringan dan kebusukan buah segar  Mempercepat degradasi klorofil yang kemudian akan menyebabkan kerusakan-kerusakan pasca panen lainnya Trucker di dalam Saputro 2004 menyatakan bahwa gas etilen C 2 H 4 adalah jenis bahan yang digunakan untuk memicu kematangan dengan jumlah dan waktu yang berbeda-beda pada setiap buah-buahan. Dengan adanya gas etilen yang dihasilkan oleh salak selama penyimpanan menyebabkan kematangan salak terus meningkat sehingga umur simpan salak menjadi pendek. Keberadaan etilen dalam lingkungan sekitar produk hortikultura harus diikat atau diubah menjadi bentuk yang tidak aktif agar kerusakan produk dapat ditekan sekecil mungkin Sjaifullah dan Dondy, 1991. Usaha mengurangi etilen akan menyebabkan pengurangan laju kematangan dan mempertahankan kesegaran serta memperpanjang umur simpan Pantastico et.al, 1986. Pembentukan etilen juga dapat dirangsang oleh kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi seperti luka pada kulit buah, sehingga kerusakan mekanis pada buah dapat mempercepat pematangan buah Winarno dan Aman 1979. Sehingga, kerusakan mekanis pada buah harus dapat diminimalisir sekecil mungkin. Laju produksi etilen berbanding terbalik dengan kematangan, semakin matang suatu buah- buahan maka laju produksi etilen semakin menurun. Etilen bersifat autokatalitik, yaitu etilen akan mempercepat respirasi dan sekaligus pembentukan etilen didorong oleh respirasi yang giat. Tetapi perbandingan respirasi dan produksi etilen tidak tetap, karena semakin matang buah maka produksi etilen semakin menurun Pantastico 1986. Etilen memegang peranan penting dalam fisiologi pasca panen produk hortikultura. Etilen akan menguntungkan ketika meningkatkan kualitas buah dan sayuran melalui percepatan dan penyeragaman pematangan sebelum dipasarkan, namun etilen memberikan efek yang merugikan dengan meningkatkan laju senesence. Etilen dapat menghilangkan warna hijau pada buah mentah dan sayuran daun, mempercepat pematangan buah selama penanganan pasca panen dan penyimpanan, serta mempersingkat masa simpan dan mempengaruhi kualitas buah, bunga, dan sayur setelah panen Santoso dan Purwoko, 1995.

2.6 BAHAN PENYERAP ETILEN DAN KARBONDIOKSIDA

Untuk memperpanjang masa simpan dan menjaga penampilan dan kualitas buah dan sayuran, maka etilen harus dikeluarkan dari ruang penyimpanan atau kemasan yang tertutup rapat Pantastico 7 1986. Cara yang paling umum dan efektif untuk mengurangi jumlah etilen yaitu dengan menggunakan bahan penyerap gas etilen. Terdapat beberapa bahan penyerap gas etilen yang digunakan untuk mengurangi jumlah gas etilen yang dihasilkan buah-buahan saat penyimpanan, diantaranya adalah karbon aktif, kalium permanganat KMnO 4 , zeolit dan mineral-mineral lainnya. Bahan penyerap gas etilen yang digunakan dalam penelitian ini adalah zeolit dan karbon aktif. Kedua bahan penyerap tersebut dianggap cukup aman jika diletakkan di sekitar buah selama tidak terjadi kontak langsung antara buah dengan bahan penyerap. Pada umumnya bahan-bahan penyerap tersebut dimasukkan ke dalam kemasan bahan penyerap berupa sachet dan dimasukkan ke kemasan produk. Prinsip penyerapan gas etilen menurut Ahvenainen 2003 yakni ikatan rangkap etilen membuatnya menjadi komponen yang sangat reaktif sehingga dapat dengan mudah didegradasi. Etilen dapat diserap oleh beberapa substansi seperti karbon aktif, alluminosilikat kristal, silika gel, alumunium oksida, dan beberapa bahan keramin seperti cristobalite, batu Oya dan zeolit. Zeolit umumnya didefinisikan sebagai kristal alumina silika yang berstruktur tiga dimensi, yang terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga di dalam yang berisi ion-ion logam, biasanya alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas. Zeolit jenis modernit, klinoptilotit, dan analsim adalah jenis zeolit alam yang lazim terdapat di Indonesia. Ketiga jenis zeolit alam tersebut sedang dipelajari karakteristik dan sifat-sifat penyerapannya didalam proses penundaan pemasakan buah-buahan. Struktur zeolit sejauh ini diketahui bermacam-macam, tetapi secara garis besar strukturnya terbentuk dari unit bangun primer, berupa tetrahedral yang kemudian menjadi unit bangun sekunder polihedral dan membentuk polihendra dan akhirnya unit struktur zeolit. Karena sifat unik dari zeolit, maka zeolit banyak digunakan untuk berbagai aplikasi di industri, diantaranya zeolit digunakan di industri minyak bumi sebagai cracking, di industri deterjen sebagai penukar ion, pelunak air sadah dan di industri pemurnian air, serta berbagai aplikasi lain Sunarya, 2009. Struktur rangka utama zeolit ditempati oleh atom silikon atau aluminium dengan empat atom oksigen di setiap sudutnya. Ini merupakan sisi aktis zeolit yang menyebabkan zeolit memiliki kemapuan sebagai penukar ion, adsorben dan katalis. Rumus kimia zeolit adalah sebagai berikut : Me xn [AlO 2 x SiO 2 y ] z H 2 O Unit pembangun utama yang membangun struktur mineral zeolit adalah SiO2 dan Al2O3 yang membentuk tetrehidral, dimana setiap atom oksigen menempatiberada pada keempat sudutnya. Struktur yang terbetuk adalah jaringan tiga dimensi dengan setiap atom oksigen digunakan bersama oleh dua tetrahidral Struktur zeolit disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Unit Penyusun Zeolit Sumber : Sunarya, 2009 Atom oksigen yang terdapat dalam struktur zeolit terbagi antara dua tetrahedral, sehingga membentuk suatu rangka yang bersambung. Penggantian Si4+ dengan Al3+ dalam kerangka zeolit menyebabkan kerangka bermuatan negatif. 8 Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25-1000 terhadap berat karbon aktif Djatmiko, et.al., 1983. Terdapat dua jenis karbon aktif yang dapat dibedakan menurut fungsinya, yaitu karbon penyerap gas gas adsorben carbon dan karbon fasa cair liquid-phase carbon. Karbon penyerap gas digunakan untuk menyerap gas. Pori-pori yang terdapat pada arang jenis ini adalah mikropori yang menyebabkan molekul gas akan mampu melewatinya, tapi molekul dari cairan tidak akan melewatinya. Karbon jenis ini dapat ditemui pada karbon tempurung kelapa. Karbon fasa cair digunakan untuk menyerap zat yang tidak diinginkan dari cairan atau larutan. Jenis pori-pori dari karbon ini adalah makropori yang memungkinkan molekul berukuran besar untuk masuk. Karbon jenis ini biasanya berasal dari batu bara dan selulosa Setyaningsih, 1995. Terdapat dua macam bentuk dari karbon aktif, yaitu bentuk bubuk dan granular. Karbon aktif berbentuk bubuk digunakan untuk adsorbsi dalam larutan, misalnya untuk menghilangkan warna. Sedangkan karbon aktif berbentuk granular digunakan untuk adsorbsi gas dan uap. Karbon aktif dengan berbagai katalis logam juga secara efektif menyerap etilen. Karbon aktif telah banyak digunakan untuk menghilangkan etilen pada gudang penyimpanan buah-buahan dan sayur-sayuran dan juga diproduksi dalam kemasan sachet yang dimasukkan ke dalam kantongan pengemas atau kotak kayu pada penyimpanan hasil pertanian Abeles et al., 2002. Karbon aktif, atau sering juga disebut dengan arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini dapat dicapai dengan mengaktifkan karbon tersebut. Aktivasi karbon bertujuan untuk memperluas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup, sehingga memperbesar kapasitas penyerapan Ketaren, 1986. Untuk hasil respirasi salak selama penyimpanan yang berupa air H 2 O dan karbondioksida CO 2 dapat diserap dengan beberapa macam bahan penyerap, diantaranya asam askorbat, kapur tohor CaO, BaOH 2 dan serbuk besi. Bahan penyerap kapur tohor CaO adalah salah satu bahan penyerap air H 2 O dan karbondioksida CO 2 yang memiliki nilai ekonomis yang relatif lebih murah dibandingkan dengan bahan penyerap lainnya. Selain itu, BaOH 2 memiliki sifat yang reaktif terhadap produk. Kalsium ada kandungan utama yang terdapat pada kapur tohor. Kapur tohor CaO berasal dari batu kapur yang merupakan hasil dari proses kalsinasi, yaitu pemanasan pada suhu tinggi yakni lebih dari 900 C selama kurang lebih satu jam Puslitbang Pemukiman, 1982. Kalsium dapat menghambat proses pematangan dan memperpanjang masa simpan buah tomat dengan menghambat produksi etilen tanpa mempengaruhi pH, padatan total terlarut maupun warna buah Kerbel dan Njoroge, 1993. Dari hasil penelitian Djaafar dan Mudjisihono 1998 menyimpulkan bahwa perlakuan buah dengan pelapisan lilin dan bubuk kapur CaO pada bagian ujungnya belum dapat mengurangi persentase kerusakan dan susut bobot buah salak segar selama penyimpanan. 9

III. METODOLOGI