Pengembangan model simulasi penyimpanan buah terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfer termodifikasi
PENGEMBANGAN MODEL SlMULASl PENYIMPANAN
BUAH TEROLAH MINIMAL BERPELAPIS EDIBEL
DALAM KEMASAN ATMOSFIR TERMODIFIKASI
Oleh
MOMON RUSMONO
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTlTUT PERTANIAN BOGOR
1999
SUMMARY
MUMON RUSMONO Development of Simulation Model tor Edible Coated
Minimally Processed Fruits Stored in Modified Atmosphere Packaging. HAD1 K.
PURWADARIA as chairman, DEDI FARDIAZ, ATJENG M. SYARIEF, LILIK
PUJANTORO E N. and lMAM MUHADJIR a s the members of the advisory
comittee.
The objectives of this study were (1) to determine the simulation parameter
models for edible coated minimally processed (ECMP) arumanis mango and pondoh
salak in modified atmosphere packaging (MAP), (2) t o develop the simulation
models tbr predicting the respiration rate, gas concentration, the critical quality and
the shelf lite tor ECMP arumanis mango and pondoh salak in MAP, (3) to validate
and to analy,ze the sensitivity of the models in MAP, and (4) to assess the quality
characteristics of ECMF' arumanis mango and pondoh salak in MAP
The experiments had been carried out at the Laboratory of Food and
Agricultural Process Engineering-Faculty
Laboratory
of Food
Process
of Agricultural Technology-IPB, the
Engineering-1UC-IPB,
and
the
Laboratory
of
Postharvest-the Research Institute of Ornamental Plants-Ministry o f Agriculture,
from September
1998 to June 1999. The arumanis mango was harvested at 97
days after peak blooming from the orchard of PT Galasari Gunung Swadaya, Gresik,
East Java, whilst pondoh salak was harvested at 150 days after peak blooming from
the community orchards at Sleman, Yogyakarta.
The experiment was carried out in tour stages, they were ( I ) the preliminary
experiment consisting of the measurement of the permeability of the edible coating
and
packaging
tilms,
and
the
determination
of
the ethylene absorbent
percentage in MAP tor the ECMP arumanis mango, (2) the development
tor the
prediction models of the respiration for ECMP ammanis mango and pondoh salak in
the MAP,
(3) the development of the prediction model of the shelf life for ECMP
arumanis mango and pondoh salak in the MAP, and (4) the assessment of the quality
characteristics for ECMP arumanis mango and pondoh salak stored in the MAP.
The storage temperature affected the permeability of the stretch tllm, the
white stretch film and the edible coating film based on low metoxy pectins which
could be expressed in the Arrhenius equations as follows
Stretch Film
:~
0
2
~ =
'
PCOZ"' =
White Stretch Film
:~
~
3.219"
3.292'1
exp {-3,547/(T+273));
o4 exp (-3701/(T+273)) ;
~ , 2 =
~ 2.8
~ ' 19*
'
lo-'
c
iWibh Coatit~g
Iqi'lm : Po2 lo
PCOZ"
exp {-2339/(T+273));
~'=99.33%
R2=99.53%
~'=98.96%
~ 2.872*
z ~ 1 0-7
~ exp
~ (-3341/(T+273)]
=
; R'= 99.89%
=6
=
. 6 ~lo-''
9 ~ exp {-347.8/(T+273)); R2=99.02%
2.055~10-'exp {-785.6/(T+273));
R'= 99.03%
The production of ethylene and the rate of COz production for the ECMP
arumanis mango inside the stretch film packaging at the control level (0% ethylene
absorbent) were the highest compared to the results tiom the other treatments at 5
and 10°C. The result of Duncan's multiple range test showed that 3% concentration
of ethylene absorbent was capable to inhibit the production of ethylene and to reduce
the respiration rate of ECMP arumanis mango inside the stretch film packaging.
The model parameters of the respiration for the ECMP arumanis mango and
pondoh salak in the MAP were tound to be in exponential fiinctions againts the
storage temperature which could be expressed in the equations
ECMP-Arumanis Mango
32.5930* exp(0.1093"T)
&,zmaks
=
KIJZ
= 0.1224* exp(0.1291 *T)
RU
=
0.9824" exp(O.O127*T)
ECMP-Pondoh salak
~
u
z= 13.4430"
~
~exp(0.1032*T)
~
~
Kta
=
0.0464" exp(0.1460aT)
RQ
=
0.9608* exp (0.0121*T)
The limitation of the shelf life for the ECMP-arumanis mango based on the
critical hardness was 1.37 kPa, whilst for the ECMP-pondoh salak based on the
whiteness was 64.12.
The degradation of the hardness and the colour of the ECMP-arumanis
mango and pondoh salak in the MAP followed the tirst order differential equations,
and were found t o be in exponential hnctions againts the rate of
0 2
consumption
which could be expressed in the equations
ECMP-Arumanis Mango
Hardness
:
k"'~ozcu =0.0741*exp(O.O125*R.~)
Yellowness
:
~"'Roz(~)
= 0.0254* exp(O.O132*R02)
ECMP-Pondoh Salak
Hardness
Yellowness
,
0.0729* exp(0.0 1 6 2 * R < ~ )
:
k"mtc,zcl,,
:
ks~0zCc) = 0.0087* exp(O.O167*&z)
=
The simulation model consists of three sub-models, they were the sub-model
to predict the respiration of the ECMP fruits in the MAP, the sub-model to predict
gas concentration inside the MAP and the sub-model t o predict the shelf life for the
ECMP h i t s in the MAP. The sub models had been developed in the torm of an
integrated computer program t o assess the respiration rate, gas concentration, the
critical quality and the shelf litk for ECMP arumanis mango and pondoh salak in
MAP.
The asumptions used in the development of the simulation model were (1)
the mass tranfer of gas out and into the ECMP-fruits was only across the edible
coating film, (2) the gas internal in the ECMP-fruits and in the void volume were
uniform, (3) the interaction of the edible coating tilm with the surface of minimally
processed-fruits did not influence the permeability of the edible coating film, (4) the
intluence of the ethylene and the energy produced on the respiration of the ECMPfruits was negliable, (5) the respiration rate of the ECMP-fruits was constant, and (6)
the quality degradation of the ECMP-fruits initiated at the time the products put in
the storage based on the critical quality parameter.
The inputs of the simulation model were (1) the storage temperature, (2) the
weight of the ECMP-fruits inside the MAP, (3) the initial critical quality o f the
ECMP-fruits, (4) the limitation of the shelf life o f the ECMP-fruits, (5) the void
volume, (6) the surface area and the thickness of the packaging film, and (7) the
surface area and the thickness of the edible coating tilm.
The outputs of the
simulation models were the respiration rate (Ro~ and Rco~), gas concentration
([021glrg and [COzlpk3, the degradation of the critical quality ( ~ ~ tthe
~ shelf
~ ) ,life of
the ECMP-fruits in the MAP, and the packaging parameters to achieve the optimum
steady state 0
2
concentration for the ECMP arumanis mango and pondoh salak
The average deviation of the predicted ROZ,Lz,
[ O Z ] ~and
~ ~ [C02]pk&t)
,
to
the experimental data for the ECMP arumanis mango were, consecutively, 3.43%,
7.38%, 5.69% and 7.94%, whilst for the ECMP pondoh salak were, consecutively,
2.27%, 2.22%, 6.52% and 3.84%. The average
deviation of the predicted shelf
life t o the experimental data based on the hardness
consecutively,
and
the
colour
were,
7.64% and 9.06% for the ECMP arumanis mango, and 3.75% and
3.79% for the ECMP pondoh salak.
The results of the sensitivity analysis showed that the simulation models fbr
the E C M P - h i t s stored in the MAP were essentially affected by the packaging tilm
(permeability, thickness and surface area), the initial quality, the product weight, and
the storage temperature, whilst the edible coating tilm (permeability, thickness and
surface area) less attected the simulation model.
The storage temperature signiticantly influenced the characteristics of the
quality degradation (moisture content, weight, water activity, total sugar, total acid,
ascorbid acid, and total count microorganisms) o f the ECMP arumanis mango and
pondoh salak in the MAP, except for the total sugar of ECMP arumanis mango. The
rates of the quality degradation of the ECMP arumanis mango and pondoh salak in
MAP at 10°C were higher than 5°C. The predicted quality ECMP arumanis mango
at 10°C and 5.35 days shelf life was moisture content (83.62%), water activity
(0.935), total sugar (1 6.59%), total acid (0.37%), ascorbic acid (46.84 mg/IOOg), and
total count microorganisms (2.17*102 colonilg), whilst the quality prediction of
ECMP pondoh salak at 10°C and 6.94 days shelf life was moisture content (78.31%),
water activity (0.939), total sugar (20.71%), total acid (0.34%), ascorbic acid (32.02
mg/1 OOg), and total count microorganisms (8.09* 1 0' coloni/g).
The study recommended that the minimally processed arumanis mango be
coated by the edible film made out of the low methoxy pectins and stored inside the
stretch film packaging with a surface area of 0.031 mZ/0.58 g fruits t o reach a shelf
life of 5 days at 10°C.
The edible coated minimally processed pondoh salak is
supposed t o be stored inside the white stretch tilm packaging with a surface area of
0.022 m2/0.42 g fruits t o reach a shelf life of 7 days at 10°C
The application of edible coating to the minimally processed fruits inside the
MAP should be scaled up t o the commercial level and its economic value should be
further assessed. The computer model simulation for the ECMP fruits inside the
MAP should be hrther applied to the other commodities.
The simulation models for the ECMP-fruits inside the MAP at the unsteadystate condition should be developed.
The permeability changes of the edible coating after applied t o the minimally
processed fntits, and the influence o f the energy produced by the respiration on the
ECMP h i t s quality should be further observed.
The application of the edible coating t o the climacteric fruits before their
li~llymature level should be investigated to assess the quality characteristics and the
shelf life of the ECMP fruits inside the MAP.
pengkajian karakteristik mutu mangga arumanis dan salak
pondoh terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmostir termoditikasi.
Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap permeabilitas stretch film. white
.stretch.ftlm dan film edibel bahan dasar low mefhoxy pectins, dan dapat dinyatakan
daiam bentuk persamaan Arrhenius berikut :
strefchfilm
white stretchfilm
:
~02" =
:
PcozS"= 3.292* 10-"exp {-370 1/(3+273)) ; R' = 99.53%
p0zw"' = 2.819*10~~ex~{-2339/(~+273));~'=98.960/0
3.219* 10-'exP (-3547/(T+273));
R'
= 99.33%
~ ~ ~ ~ ~ " ~ = 2 . 8 7 2 * 1 0 ~ ~ e x ~ ( - 3 3 4 1 / ( T +~'=99.89%
273)};
film edihel
:
PO^"
=
6.689*10-1 le~~{-347.8/(~+273));~~=99.02%
PC~Z*= 22.055*10-'exp(-785.6/(~+273)} ~ ' = 9 9 . 0 3 %
Produksi etiIen dan laju produksi C o t mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan stretch jilm pada perlakuan kontrol (0% butiran
pengikat etilen) paling tinggi dibandingkan perlakuan lainnya (2%, 3% dan 4%
butiran pengikat etilen) baik pada suhu 5%
maupun loOc. Hasil Uji Wilayah
Berganda Duncan menunjukkan bahwa perlakuan persentase butiran pengikat etilen
sebanyak 3% merupakan persentase terpilih untuk mengurangi produksi etilen dan
menghambat laju respirasi mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan strefchfilm
Parameter model respirasi mangga arumanis dan salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termoditikasi merupakan fingsi
suhu dalam bentuk persamaan eksponensial berikut :
Mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
h 2 m a h = 32.5930 * exp(O.l093*T)
Kl/z
RQ
=
=
0.1224
* exp(O.l291*T)
0.9824*exp(O.O127*T)
Salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
~ , ~ m =
a 13.4430
h
* exp(0.1032*T)
KI/Z = 0.0464 * exp(0.1 460fT)
Batas umur simpan mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
ditentukan oleh nilai kekerasan sebesar 1.37kPa, sedangkan batas umur simpan salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel oleh nilai derajat putih sebesar 64.12.
Perubahan nilai kekerasan dan warna mangga arumanis dan salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmostir termoditikasi berlangsung
mengikuti persamaan dit'ferensial ordo satu, dan merupakan fingsi laju konsumsi
0 2
dalam bentuk persamaan berikut :
Mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
Kekerasan
: k1"~02(h)= 0.074 1* exp(0.125* R 02)
Warna kuning
: ~ " ' K C ) Z ( ~ ) = 0.0254* exp(0.132* R 02)
Salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
Kekerasan
: ks~"ffi, = 0.0729* exp(O.O162*Roz)
Derajat putih
: k l i ~ 0 2 ( ~=
) 0.0087* exp(O.O167*R~~)
Model simulasi meliputi
tiga sub-model,
yaitu
sub-model
pendugaan
respirasi, sub-model pendugaan konsentrasi gas dan sub-model pendugaan umur
simpan
buah
terolah
minimal
berpelapis
edibel
dalam
kemasan
atmostir
termodifikasi. Model simulasi telah disusun dalam bentuk program komputer yang
terintegrasi untuk menduga laju respirasi, konsentrasi gas, mutu kritis dan umur
simpan mangga arumanis dan salak pondoh teroIah minimal berpelapis edibel.
Asumsi yang digunakan dalam penyusunan model simulasi adalah
(1)
pindah massa gas ke dalam dan ke luar buah terolah minimal yang melewati film
edibel hanya melalui lapisan tipis dari pelapis edibel pada buah terolah minimal tersebut, (2) konsentrasi gas di dalam buah terolah minimal berpelapis edibel dan di
dalam udara bebas dalam kemasan adalah seragam, (3) interaksi tilm edibel dengan
permukaan buah yang dilapisi tidak berpengaruh terhadap permeabilitas tilm edibel,
(4) etilen dan panas yang dihasilkan oleh buah terolah minimal berpelapis edibel
tidak diperhatikan pengaruhnya terhadap laju respirasi, (5) selama penyimpanan laju
respirasi buah terolah minimal berpelapis edibel konstan, dan (6) proses penurunan
mutu bukan mentpakan akibat dari proses-proses yang terjadi sebelumnya, dan
hanya ditentukan oleh parameter mutu kritis.
Masukan (input) model meliputi
: (1)
suhu penyimpanan, (2) berat buah
terolah minimal berpelapis edibel, (3) nilai mutu kritis awal buah terolah minimal
berpelapis edibel, (4) batas umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel, (5)
volume bebas dalam kemasan, (6) luas permukaan dan ketebalan film kemasan, dan
(7) luas permukaan dan ketebalan film edibel. Keluaran (ou-t)
model simulasi
adalah laju respirasi ( b 2 dan Rcoz), konsentrasi gas ([O2Ipkg dan [COf]pkg) dalam
kemasan atrnosfir termodifikasi, umur simpan (ts) buah terolah minimal berlapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi, serta parameter kemasan sehingga
tercapai konsentrasi
0 2
optimum pada kondisi mantap untuk buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodiikasi.
Penyimpangan rata-rata hasil pendugaan &,Rco~,[O2Ipkg(t)dan [ C O Z ] ~ ~ ~ ~ )
dibandingkan data percobaan untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel masing masing sebesar 3.43%, 7.38%, 5.69% dan 7.94%, sedangkan untuk
salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel masing masing sebesar 2 27%,
2.22%, 6.52% dan 3.84%.
Penyimpangan rata rata hasil pendugaan umur simpan dibandingkan
percobaan
data
berdasarkan nilai kekerasan dan warna masing masing sebesar 7.64%
d m 9.06% untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel, serta 3.75%
d m 3 79% untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
Hasil analisis kepekaan menunjukkan bahwa model simulasi terutama
dipengamhi oleh nilai mutu kritis awal, film kemasan (permeabilitas, ketebalan dan
luas permukaan), berat produk, -dan suhu penyimpanan, sedangkan film edibel
(permeabilitas, ketebalan dan luas permukaan) kurang berpengaruh terhadap model
simuiasi.
Suhu penyimpanan memberikan pengaruh nyata terhadap perubahan mutu
(kadar air, bobot, aktivitas air, total gula, total asam, asam askorbat dan jumlah total
mikroba) mangga arumanis dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan atmosfir termodifikasi, kecuali terhadap total gula mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel.
Laju perubahan karakteristik mutu mangga arumanis dan salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada suhu
lo°C lebih tinggi dibanding suhu 5OC. Hasil pendugaan nilai
arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada suhu
mutu mangga
~ O O Cdengan
umur sirnpan
5.35 hari adalah kadar air (83.62%), aktivitas air (0.935), total gula (16.59%), total
asam (0.37%), asam askorbat (46.84mgl100g) dan jumlah total mikroba (2. 17*102
kolonitg), sedangkan hasil pendugaan nilai mutu salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada suhu ~ O * Cdengan umur simpan 6.94 hari adalah kadar air
(78.31%), aktivitas air (0.939), total gula (20.71%), total asam (0.34%) asam
askorbat (32.02mg/lOOg) dan jumlah total rnikroba (8.09* 10' koloni/g).
Untuk memperpanjang umur simpan mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel bahan dasar low rnethoxy pectins dapat disimpan pada suhu 10°C
dan dikombinasikan dengan kemasan stretch film, sedangkan untuk salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel disimpan pada suhu 10°C dan dikombinasikan
dengan kemasan white stretchfilm. Kemasan mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dengan berat 0.58g/0.031m2stretchfilm dapat dipertahankan mutunya
sampai 5 hari, sedangkan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dengan
white
stretch film dapat dipertahankan mutunya sampai 7 hari.
berat 0 . 4 2 ~ / 0 . 0 2 2 m
~
Aplikasi pelapis edibel pada buah terolah minimal dalam kemasan atmosfir
termodifikasi
perlu
ditingkatkan
(scaled up) ke skala komersial dan nilai
ekonominya perlu dikaji lebih lanjut.
komputer untuk buah terolah minimal
Disarnping itu, aplikasi model simulasi
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi perlu dikaji lebih lanjut untuk komoditas laianya.
Penyusunan model simulasi penyimpanan buah terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
diteliti lebih lanjut.
pada kondisi tidak n-iantap perlu
Perubahan nilai permeabilitas film edibel setelah dikenakan pada buah
terolah minimal dan pengaruh panas (energi) yang dihasilkan buah terolah minimal
berpelapis edibel terhadap laju respirasi perlu diteliti lebih lanjut. Penggunaan
pelapis edibel pada buah-buahan klimakterik sebelum matang optimal dalam
kemasan atmostir termodifikasi perlu diteliti untuk mengkaji karakteristik mutu dan
umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel.
PENGEMBANGAN MODEL SlMULASl PENYIMPANAN
BUAH TEROLAH MINIMAL BEPELAPIS EDIBEL
DALAM KEMASAN ATMOSFIR TERMODlFlKASl
Oleh
MOMON RUSMONO
Dlsertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
Pada
Program Pasca Sarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
Judul Diseratsi
Nama Mahasiswa
Nomor Pokok
Program Studi
: Pengembangan
Model Simulasi Penyimpanan
Buah Terolah Minimal Berpelapis Edibel Dalam
Kemasan Atmosfir Termodifikasi
: Momon Rusmono
: TEPf96.5069
: llmu Keteknikan Pertanian
Menyetujui
1. Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Hadi K. Purwadaria, 1Pm)
Ketua
(Prof. Dr. lr. Dedi Fardiaz)
Anggota
(Dr. lr. Lilik Pujantoro, E. N., MAgr)
Anggota
(Dr. lr. Atjeng M. Syarief, MSAE)
Anggota
1
(Dr. Lr. l m a m Muhadjir, MSc)
Anggota
ram Pascasarjana
2. Ketua Program Studi
Keteknikan Pertanian
Dr. lr. Azron M. Dhalhar, MSAE)
7 : -
Tanggal lulus :4 Desember 1999
r .
.
IUWAYAT H I D U P
Penulis dilahirkan d
i Cirebon - Jawa Barat pada tanggal 24 Mei 1961, putra
kedua dari tujuh bersaudara dari pasangan ayah h4adjid Andi Subroto (Alm.) dan lbu
Iyus Rusmiati. Lulus Sekolah Dasar Negeri Kebon Baru I tahun 1973, SMP Negeri
111 Tahun 1976 dan SMA Negeri I1 Tahun 1979 di Cirebon Jawa Barat. Pada tahun
1979 menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor dan memperoleh Gelar Sarjana
dalam Bidang Teknologi Hasil Pertanian tahun 1983. Pada tahun 1987 mengikuti
Pendidikan Magister Sains di Institut Pertanian Bogor dan memperoleh Gelar
Magister Sains dalam bidang Teknologi Pasca Panen tahun 1989.
Sejak tahun 1984 sampai dengan 1987, penulis bekerja sebagai guru pada
Sekolah Pertanian Pembangunan (SPP) - SPMA Negeri Cibalagung Bogor Tahun
1990 penuIis menjadi widyaiswara pada Pendidikan dan Latihan Ahli Penyuluhan
Pertanian @=AT
APP) Cibalagung Bogor, dan sejak tahun 1995 penulis menjadi
dosen profesional dalam jabatan lektor muda pada Akademi Penyuluhan Pertanian
(APP) - Bogor Terhitung mulai September 1996, penulis memperoleh kesempatan
mengikuti program Doktor dalam bidang Ilmu Keteknikan Pertanian Program Pasca
Sarjana Institut Pertanian Bogor, dengan beasiswa dari Proyek Pengembangan
sumberdaya, Sarana dan Prasana Dikiat Pertanian - Pusat, Badan Pendidikan dan
Latihan Pertanian, Departemen Pertanian.
Menikah dengan Ir. Anon Mirmani, SIP, MIM, ArclRec. pada tahun 1985
d m dikarunia tiga orang anak,yaitu Ben Fauzi Ramadhan, Diah Anjari Dessianti dan
Shofwah Aussie Anindyani.
KATA PENGANTAR
Akhir-akhir ini masyarakat lebih menyukai buah siap saji. Kecenderungan
ini mendorong dipasarkannya buah terolah minimal berpelapis edibel. Untuk memperpanjang umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel maka perlu disirnpan pada suhu rendah yang dikombinasikan dengan kemasan atmosfir termodifikasi.
Serangkaian percobaan untuk menyusun model simulasi pendugaan laju
respirasi, konsentrasi gas, rnutu kritis dan umur simpan; melakukan validasi dan
analisis kepekaan terhadap mode1 yang dikembangkan; serta mengkaji karakteristik
mutu mangga arumanis dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam
kemasan atmosfir termodifikasi, dituangkan dalam tulisan ini.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tidak
terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak, baik
perorangan maupun instansi yang telah memberikan bantuan pikiran dan atau
finansial sehingga penelitian ini dapat terlaksana. Suiit rasanya bagi penulis untuk
mengungkapkan satu persatu. OIeh karena itu, tanpa mengurangi arti bantuan yang
telah diberikan oleh yang lain, penulis menyampaikan terirnakasih sebesar-besarnya
secara khusus kepada :
1. Bapak
Prof. Dr. Ir. Hadi K.
Purwadaria, IPm,
sebagai Ketua Komisi
Pembimbing dan Koordinator Tim peneliti Proyek URGE Batch III yang telah
banyak memberikan petunjuk, pengarahan, bimbingan dan juga bantuan dana
penelitian melalui proyek
URGE batch III, sejak perencanaan, pelaksanaan
penelitian, penyusunan laporan hingga akhir laporan penelitian ini.
Bapak Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz, Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE, Dr. Ir Lilik
Pujantoro, E. N.M.Agr. dan Dr. Ir. Imam Muhadjir, MSc, sebagai Anggota
Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan petunjuk dan saran-saran
sehingga tulisan ini dapat terwujud.
Bapak ProE Dr. Kamaruddin Abdullah, Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE, ProE
Dr. Hadi K. PurwadariqIPm, Prof Dr. Soewamo T. Soekarto, Dr. H. Moeljarno
Joyomartono, MSA dan Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr yang telah
memberikan wawasan dan pengetahuan tentang Ilmu Keteknikan Pertanian,
khususnya mengenai Teknik Proses Pangan.
Kepala Pusat Pendidikan dan Latihan Pertanian dan Direktur APP Bogor yang
telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan
program Doktor di IPB .
Pemimpin Proyek Pengembangan Sumberdaya, Sarana dan Prasaran Diklat
Pet-tanian
- Pusat,
Departemen Pertanian, yang telah menjadi penyandang dana
utama bagi penulis selarna mengikuti pendidikan Doktor di IPB.
Bapak Pimpinan PT Gala-
Gunung Swadaya - Gresik dan staf, serta Bapak
Sigit Harjono, SP dan keluarga yang telah membantu dalam menyedialcan bahan
penelitan (Mangga Arumanis dan Salak Pondoh).
Kepala BaIai Penelitian Tanaman Hias beserta staf yang telah memberikan izin
penelitian dan bantuan moril sampai selesainya laporan ini.
Bapak Muhardjono, MEd dan keluarga yang telah memberikan motivasi dan
bantuan moril sampai selesaihya laporan ini.
9. Bapak Ir. Soeharnis, BA., Dr. Soepaat, M E 4 Dr. Djoehana Setyamidjaya, MEd
dan Ir. M. Zen Syarief
yang telah banyak memberikan motivasi selama
mengikuti pendidikan doktor di IPB.
10. Rekan-rekan sejawat di APP Bogor, temtama kepada Ibu Ida Nuraeni, MEd, N.
S. Harsiwi, MEd, Bapak Dr. Soedarsono Thomas, MEd, Ir. Saharudin, MS, Ir.
W. Nasruddin, MS, Sugeng Widodo, MEd, Ir. Azarn Bachur Zaidy, MS, Ir. Ondi
Mulyadi Sukma, MEd, Azhar Api, dan IT. Lenny S. Syafei, MS, yang telah
memberikan motivasi selama mengikuti pendidikan doktor di P B .
11. Kepada teman-teman satu Tim Peneliti Proyek
URGE Batch III, tenrtama
kepada Dr. Ir. Sri Wuryani, M.Agr d m Dr. Ir. Imas Setiasih, MS atas kejasama,
perhatian dan bantuan mereka selama melakukan penelitian.
12. Kepada rekan-rekan sejawat dan sebidang keahlian, terutama kepada Ir.
Bambang Haryanto, MS, Ir. Larnhot P. Manalu, MS, Ir. Leopold Nelman, MS,
Ir. Santoso, MS, Ir. Amin Rejo, MS, Ir. Emmy Darmawati, MS, Ir. Ade Permana
dan lain-lain, atas perhatian dan banman mereka, terutama dalam berdiskusi dan
atas kritik-kritik yang dikemukakan.
13. Pegawai-pegawai Laboratorium Pasca Panen-Balai Penelitian Tanaman Hias-
Departemen Pertanian, Lab. TPPHP- FATETA-IPB, Lab. Rekayasa Proses
Pangan, Lab. Gizi Masyarakat dan Lab. Kimia PAU-IPB, Lab. Mikrobiologi dan
Lab. Pengolahan Pangan TPG-FATETA-IPB, Lab. Pengawasan Mutu TINFATETA-IPB, Lab. Sistem dan Manajemen Mekanisasi Pertanian -FATETA-
IPB serta Lab. Teknik Pengolahiin-FATETA-UNIBRAW, yang telah banyak
membantu dalam pelaksanaan penelitian ini.
14. Kakakku Siti Kefiah, Gini Brabigarsih, BA dan Adik-adikku (Trihartosiswoyo,
Drs. Jamaluddin, Sri Mujiawati, Ida Prihartini dan Agus Yulyanto, Drs. Meda
Wahini, Junun Wijanarko, Giri Wuryandaru. SKM, Bayu Rumintarjo, SE, Kepi
Sihnartanti, dan Nurdoro Widadi) yang telah banyak memberikan motivasi dan
bantuan moril sampai selesainya laporan ini.
15. Bapak mertua R. Moekadi yang telah memberikan motivasi dan selalu
mendoakan penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan doktor di IPB.
16. Ibunda dengan segala kasih sayang yang telah memberikan motivasi dan selalu
mendoakan penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan doktor di IPB.
17. Kepada Isteriku Anon Mirmani d m anak-anakku tersayang, Ben Fauzy
Ramadhan, Diah Anjari Dessianti, Shofwah Aussie Anindyani, penulis
menyampaikan terimakasih yang amat mendalam atas segala pengertian,
pengorbanan
dan
ketabahan
yang .diberikan selama penulis
mengikuti
pendidikan doktor di IPB.
Akhirnya penulis menyadari bahwa Disertasi ini masih jauh dari sempurna.
Walaupun demikian, semoga hasil-hasit yang dituangkan dalam Disertasi ini
memberikan manfaat bagi mereka yang memerlukannya.
Bogor, Desember 1999
fenulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TABEL.........................................................................
xxiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................
xxvi i
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................
xxxii
DAFTAR SIMBOL ........................................................
1.
PENDAHULUAN ........................................................................
A . LATAR BELAKANG ..............................................................
8 . TUJUAN PENELITIAN ..........................................................
C . MANFAAT PENELlTlAN ......................................................
11. TlNJAUAN PUSTAKA ...............................................................
A . BUAH TEROLAH MlNlMAL BERPELAPlS ED18EL . . . . . . . .
I.
Buah Terdah Mnimal .......................................................
2.
Pelapis Edibel ....................................................................
3.
Mangga Arumanis
dan Salak Pondoh Terolah Minimal
.
*
Berpelapls edlbel ..............................................................
B . LAJU RESPLRASl .................................................................
..................................
1.
Proses Respirasi .........................
2.
Faktor- faktor yang Mempengaruhi Respirasi .....................
3.
Pengukuran Laju Respirasi.................................................
C. P E N Y W A N A N
DALAM
KEMASAN
ATMOSFlR
TERMODLFKASI ...................................................................
1.
Kondisi Atmosfir Termodifikasi ........................................
2.
Permeabilitas Film Kemasan dan Film Edibel ....................
3.
Pengukuran PermeabilitasFilm Kemasan clan Film Edibel .
111. PENDEKATAN TEORITlS ..........................................................
A. ASUMSl MODEL...................................................................
B . MODEL RESPlRASI BUAH TEROLAH MlNIMAL BERPELAPIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFLR
TERMODIFIKASI.................................................................
1. Difusi Terfasilitasi .............................................................
.
.
2 . Pendugaan respirasl .........................................................
C. MODEL KONSENTRASI GAS BUAH TEROLAH W N I MAL BERPELAFIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR TERMODlFlKASl ................................................
1.
Persarnaan Pindah Massa ...................................
2.
Pendugaan Konsentrasi Gas sesaat dalam Kernasan .....
3.
Pendugaan Konsentrasi Gas Pada Kondisi Mantap dalam
Kernasan ..........................................................................
4.
Perancangan Parameter Kemasan ..........................
.......
5.
Penentuan Laju Respuasi ...............................................
6.
Penentuan Konsentrasi 0
2
dan COz Internal .....................
D . MODEL UMUR SIMPAN B U A H TEROLAH MINIMAL
BERPELAPIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFLR
TERMODkFIKASl.................................................................
1.
Parameter Penduga Penurunan Mum ...............................
2.
Konstanta Laju Penurunan Mutu ........................ .
.
......
3.
Pengaruh Suhu dan Respirasi terhadap Laju Penurunan
Mutu ..............................................................................
4.
Pendugaan Umur Simpan ...............................................
1V . METODE PENELITIAN ............................................................
A. TEMPAT DAN WAKTU PENELLTIAN..................................
B . BAHAN DAN ALAT ......................
........................................
C . PROSEDUR PENELITIAN .....................................
1.
Penelitian Pendahuluan ....................................................
2.
Penyusunan Model Pendugaan Respirasi Buah Terolah
Minimal Bervela~is
. . Edibel dan Konsentrasi Gas dalam
Kemasan Atmosfir Termodifikasi ..................................
Halaman
C. VALiDASl DAN ANALlSlS KEPEKAAN MODEL SLMULASl PENYlMPANAN BUAH TEROLAH BERPELAPIS EDIBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR TERMODlFLKASl ..
1. Model Pendugaan Respirasi Mangga Arumanis Terolah Mima1 Berpelapis Edibel dan Konsentrasi Gas dalam Kemasan
Atmosfir-Termodifikasi. . ..... . .. ... ...... . ...... ..... ..... ..... ...., . .... .. .
2. Model Pendugaan umur Simpan Mangga Arumanis Terolah
Minimal Berpelapis Edibel dalam Kemasan Atmosfir Termodifikasi
.
.
3. Model Pendugaan Respirasi Salak Pondoh Terolah Minimal
Berpelapis Edibel dan Konsentrasi Gas dalam Kemasan Atmosfir Termodifikasi .. . ...... ...... ............... . ..... ... .. ...... ...., ... ..
4. Model Pendugaan Umur Simpan Salak Pondoh Terolah Minimai Berpelapis Edibel dafarn Kemasan Atmosfir Termodifikasi .. ...... . ........... . ...... ..... . ........... . .... .. ... .. ...... .... . ..... .... ....
D. KARAKTERlSTLK MUTU
BUAH TEROLAH MlNlhrlAL
BERPELAPIS EDIBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR
TERMODlFlKASl . ...... . . ....................... . ... .. ..... . ..... .... .... . . .... ....
1. Mangga Arumanis Terolah Minimal Berpelapis Edibel . ... . . ..
2. Salak Pondoh Terolah Minimal Berpelapis Edibel... .. ... . ... . .. .
V1. KESlMPULAN DAN SARAN . ....... ..... ...... . .... . ...... ..... .... . ..... .... ...
B. SARAh...... . ...... .... . ....... ...... .... . . ... . . ..... .. ..... . .... . ..... ..... .... . . ... . ..
DAFTAR PUSTAKA..... .. . .. ... . ... .. . .. .. . ...... . .. .. . .. .... ... .. . ... . ..... . ... . ..
131
Hasil pendugaan laju konsumsi 0 2 mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi. ..............................................................
Hasil pengukuran kekerasan dan warna rnangga arumanis terolah minimal bvolapis edibel dalam kemasan stretch
film pada suhu 10 C. ..........................................
Konstanta laju penurunan kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan
dan laju konsumsi 0 2 .......................................
Laju repirasi dari berbagai berat salak pondoh terolah minimal
berpelapis &be1 dalam kemasan atmosfir termodifikasi
pada suhu penyimpanan berbeda.. ...........................
Konsentrasi 0 2 dan COz internal dari berbagai berat salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada suhu berbeda. .............
ROZ-,
KllZ dan RQ salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada
berbagai suhu penyimpanan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil perancangan parameter kemasan untuk salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kernasan
atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil pendugaan laju konsumsi Oz salak pondoh terolah
minimal dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. ........
Hasil pengukuran kekerasan dan warna salak pondoh terolah
minimal bergelapis edibel dalarn kemasan stretch JiCm
pada suhu 5 C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Konstanta laju penurunan kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal berpelapis edibei dalam kemasan
atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu- penyimpanan dan Iaju konsumsi 0 2 ...............................
Parameter kernasan untuk validasi model pendugaan respirasi
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dan
konsentrasi gas Oz dalam kemasan atmostir termodifikasi
Perbandingan laju respirasi mangga mumanis terolah minimal
berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara h i 1 percocobaan dan pendugaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Parameter kemasan untuk validasi model pendugaan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam
dalam kemasan stretchfilm .........................................
154
Perbandingan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara
basil percobaan dan pendugaan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
155
Perbandingan nilai kekerasan dan warm salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel &lam kemasan atmosfir tennofikasi antara hasil percobaan dan pendugaan.. ............
157
Pembahan nilai kekerasan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada
berbagai pembahan variabel bebas.. ..................................
158
Konstanta laju perubahan karakteristik mutu mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi ...............................................................
161
5.39.
Hasil pendugaan karakteristik mutu mangga arumanis terolah
berpelapis edibel pads suhu 5Oc dan loOc......................
169
5.40.
Konstanta laju perubahan karakteristik mutu salak pondoh teroIah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi .....................................................................
174
Hasil pendugaan karakteristik mutu salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada suhu 5Oc dan loOc......................
181
5.34.
5.3 5 .
5.36.
5.37.
5.38.
5.41.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
2.1.
Pemecahan karbohidrat menjadi glukosa ...............................
13
2.2.
Pemecahan glukosa menjadi piruvat/ daur glikolitik.. .............
14
2.3.
Transforrnasi piruvat manjadi COz, air dan energi/siklus krebs
14
2.4.
Pertumbuhan dan pola respirasi buah selama perkembangan
16
2.5.
Sel statis untuk pengujian permeabilitas film terhadap 0 2 dan
coz................. - ...........................................................
Model respirasi dan pindah m a s s gas pada penyimpanan buah terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikast ...................................................
Pindah massa gas melalui film edibel .............................
Diagram alir model simulasi penyimpangan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi ................................................................
Diagram alir penyusunan model pendugaan respirasi buah terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagram alir penyusunan model pendugaan umur simpan buah
terolah minimal.berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir tennod~fikas~
............................................................
Peralatan pengukuran permeabilitas film kemasan dan film
edibel .............................................................................
Peralatan ekstraksi gas internal jaringan buah.. ......................
Perubahan konsentrasi 0 2 dan COz pada berbagai suhu dalam
pengujian permeabilitasi film edibel.. .............................
Grafik hubungan invers suhu terhadap nilai permeabilitas film
kemasan dan film edibel.................................................
Pengaruh keberadaan etilen dalam kemasan terhadap laju
produksi COz pada mangga arumanis terolah minimal
berpelapis film ed~bel
.....................................................
Struktur model simulasi penyimpanan buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
alaman
Grafik hubungan [ O Z ] dengan
~
[.02]&2
mangga arumanis
terolah minimal berpelapls edlbel dalam kemasan atmosfir
atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan
88
Klq d m RQ terhadap T untuk mangga
Grafik fungsi ROZ-,
arumanis minimal berpelapis edibel dalam kemasan atrnosfir temodifikasi .......................................................
90
Diagram alir model pendugaan laju respirasi mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas
dalam kemasan atmosfir termodifikasi .........................
91
Hasil pendugaan konsentrasi O2dan COz daiam kemasan untuk
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada
berbagai suhu penyimpanan ..................................
94
Hubungan kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi hasil pengukuran objektif dan uji organoleptik ......
96
Perubahan nilai kekerasan dan warm mangga arumanis terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan suhu penyimpanan mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . .
102
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu d m laju konsumsi 0 2 mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi ...............
103
Diagram alir model simulasi penyimpanan buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. .
105
Grafik hubungan [ O Z ] ~
clan [Oz]bt/Ro2 salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
e a f i k fungsi &Z -, K I , ~dan RQ terhadap T untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir tennodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112
Diagram alir model pendugaan laju respirasi salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam
kemasan atmosfir termodifikasi ................................
113
Hasil pendugaan konsentrasi Oz dan COz dalam kemasan untuk
salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel pada berbagai suhu penyimpanan ......................................
116
Hubungan kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
hasil pengukuran objektif dan uji organoleptik . . . . . . . . . . . . . .
118
Perubahan nilai kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal be elapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pa berbagai suhu .......................................
120
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan suhu penyimpanan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibe1 dalam kemasan atmosfir termodifikasi ...................
124
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan laju konsumsi 0 2 salak pondoh terotah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan atmosfir termodifikasi ..............................
125
Diagram alir model simulasi penyimpanan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibei dalam kemasan atmosfir
termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
Perbandingan konsentrasi gas sesaat ddam kemasan atmosfir
termodifikasi untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel antara hasil percobaan dan pendugaan .......
133
Perubahan konsentrasi Oz sesaat dalam kemasan untuk mangga
arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada berbagai
penlbahan T, POZ: W"' dan v ............................................
136
Perbandingan nilai kekerasan mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
antara hasil percobaan dan pendugaan.. .............................
144
Perubahan nilai kekerasan dan umur simpan mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir t d ~ f i k a s pada
i
berbagai perubahan T ,pabf,W"
dan IWw, ........................................................................
149
Perbandingan konsentrasi gas sesaat dalam kemasan atmosfir
termodifikasi untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel antara hasil perwbaan dan pendugaan . . . . . .
152
%
Perubahan konsentrasi O z sesaat dalam k e m m n lrniuk salak
pondoh t , ~ d l miamal
d
b elapis edibel padd berbagai
hrubahdh f ,ern ,Wm
V ....................................
jg
156
5.29. Perbandingan nilai kekerasan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara h i 1 percobaan dan pendugaan .........................
156
5.30. Perubahan nilai kekerasan dan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi pada berbagai perubahan T, pa*, W"' dan
I@'w>
............................................................
159
5.31.
Perubahan sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi mangga arumanis
terolah minimat berpelapis edibel dalam kemasanatmosfir
termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
5.32. Perubahan sitat organoleptik mangga arumanis terolah minimal
berpeiapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . .
171
5.33. Perubahan sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi sdak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kernasan atmosfir
.....................................................................
termdifikas~
175
5.34. Perubahan sifat organoleptik salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi ......
183
DAFTAR LAMPIRAN
Teks
Nomor
4.1.
Halaman
Prosedur operasional baku mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel ...................................................................
199
Prosedur operasional baku salak pondoh terolah minimai berpelalapis edibel .......................................................................
200
Diagram alir pembuatan butiran pengikat etilen menggunakan
KMn04 ...........................................................................
2 01
4.4. Deskripsi tingkat kesukaan panelis terhadap mangga arumanis
dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel ........
203
4.2.
4.3.
5.1.
Data pengamatan konsentrasi 0 2 dan COZ pada pengukuran permeabilitas film kemasan dan film edibel ..........................
204
5 . 2 . Perhitungan permeabilitas film kemasan dan film edibel terhadap
gas 0
2
dan CO2 ..............................................................
205
5 . 3 . Analisis sidik ragam konsentrasi etilen dan laju produksi COz
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada
berbagai persentase butiran pengikat etilen dan suhu peny lmpanan .....................................................................
0 2 dan COz pada kondisi mantap dalam kemasan
stretch film untuk mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel pada berbagai berat dan suhu penyimpanan ...........................................................................
206
5 . 4 . Konsentrasi
207
5 . 5 . Nilai konstanta laju penurunan (k) dan koefisien determiasi (R')
kekerasan dan warm mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel pada ordo reaksi dan suhu berbeda . . . .
0 2 dan C02 pada kondisi mantap dalak kemasan
white strefch plm untuk salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada berbagai berat dan suhu penyimpanan ...........................................................................
208
5.6. Konsentrasi
209
5 . 7 . Nilai konstanta laju penurunan (k) dan koefisien determinasi (R')
kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel pada ordo reaksi dan suhu berbeda ...............
210
Halaman
5.8. Hasil pengujian statistik antara konsentrasi gas sesaat untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel d d a m kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil perwbaan dan
pendugaan........................................................................
2 11
5.9. Hasil pengujian statistik nilai kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil perwbaan dan pendugaan
212
5.10. Hasil pengujian statistik antara konsentrasi gas sesaat untuk salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil percobaan dan pendugaaan
2 13
5 . 11. Hasil pengujian statistik nilai kekerasan dan warna salah pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi antara hasil perwbaan dan pendugaan . . . . . .
214
5.12. Analisis sidik ragam sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi mangga
arumanis terolah minimal berpelapis edibel dafam kemasan
atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
215
5.13. Analisis sidik ragam sifat organoteptik mangga arumanis terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21 7
5.14. Analisis sidik ragam sifat tisiko-kimia dan mikrobiologi salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
218
5.15. Analisis sidik ragam sifat organoleptik salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi .............................................................................
220
5.16. Program komputer model simulasi penyimpanan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22 1
5.17. Tampilan input data program simulasi penyimpanan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi .............................................................................
23 1
5.18. Tampilan output program simulasi penyimpanan buah terolsh minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi ............................................................................
232
5.19, Model simulasi penyimpanan buah terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi dengan penkatan kondisi tidak mantap ...............................................
234
DAFTAR SlMBOL
Luas permukaan lapisan atau film uji, mZ(Pers. 2-9,2-10,2-13 s/d 2-16, 33.3-12, 3-14, 3-27 ~ / 3-29)
d
Luas permukaan buah terolah minimal berpelapis edibel, m2
Luas permukaan film kemasan, m2 (Pers. 3-49 s/d 3-54)
Luas permukaan lapisan-i,m2 (Pers. 3-34)
Luas permukaan mangga terolah minimal berpelapis edibel, m2
Luas permukaan salak terolah minimal berpeiapis edibel, mZ
Luas permukaan stretchjfilm,mZ
Luas permukaan white strefchfilm, mZ
Konstanta arrhenius (Pers. 2-8)
Berat molekul Oksigen (Pers 2-1)
Berat molekul karbondioksida (Pers. 2-2)
Difusivitas, m2.d&-' @em. 3-1 s/d 3-6, 3-9 s/d 3-14)
Energi aktivitas pembebasan untuk gas-j melaui film kemasan-', kJ.mol-'
(Pers 2-8)
Energi aktivitas penurunan mum produk, Id.mol-I (Pers. 3-62)
Laju aliran gas masuk, mUdetik (Pers. 2-3 s/d 2-5)
Koefisien partisi atau koefisie hukurn Henry (Pers. 3-2,3-3,3-12,3-13)
Fluks atau difusi spesies-1, m~l.m-~.dt-'
(Pers. 3-1 d d 3-3)
Fluks atau difusi spesies-1, mol.dt-' (pers. 3-3,3-11 s/d 3-15, 3-27)
Laju difusi solute, mol.ctt"
Laju difusi komplek solute-camer, mol.dt-' (Pers.3-11 s/d 3-13)
Laju difusi gas 0
2
melalui film edibel, mol.kg-'.det" (Pers. 3-31)
Laju difusi gas O2 melaui film kemasan, mol.kg-'det-I (Pers. 3-32)
Laju difusi gas OZmelalui film kemasan dan film edibel,mol.kg"det~'
(Pers. 3-33)
Konstanta reaksi pa& kondisi mantap (Pers. 3-8, 3-1 2 d d 3-14)
Konstanta Wchaelis-Menten (Pers .3-15 s/d 3-17)
Tekanan parsial02 internal yang menghasilkan setengah laju konsumsi O2
maksimum, kPa (Pers. 3-18 s/d 3.22, 3-40, 3-41
BUAH TEROLAH MINIMAL BERPELAPIS EDIBEL
DALAM KEMASAN ATMOSFIR TERMODIFIKASI
Oleh
MOMON RUSMONO
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTlTUT PERTANIAN BOGOR
1999
SUMMARY
MUMON RUSMONO Development of Simulation Model tor Edible Coated
Minimally Processed Fruits Stored in Modified Atmosphere Packaging. HAD1 K.
PURWADARIA as chairman, DEDI FARDIAZ, ATJENG M. SYARIEF, LILIK
PUJANTORO E N. and lMAM MUHADJIR a s the members of the advisory
comittee.
The objectives of this study were (1) to determine the simulation parameter
models for edible coated minimally processed (ECMP) arumanis mango and pondoh
salak in modified atmosphere packaging (MAP), (2) t o develop the simulation
models tbr predicting the respiration rate, gas concentration, the critical quality and
the shelf lite tor ECMP arumanis mango and pondoh salak in MAP, (3) to validate
and to analy,ze the sensitivity of the models in MAP, and (4) to assess the quality
characteristics of ECMF' arumanis mango and pondoh salak in MAP
The experiments had been carried out at the Laboratory of Food and
Agricultural Process Engineering-Faculty
Laboratory
of Food
Process
of Agricultural Technology-IPB, the
Engineering-1UC-IPB,
and
the
Laboratory
of
Postharvest-the Research Institute of Ornamental Plants-Ministry o f Agriculture,
from September
1998 to June 1999. The arumanis mango was harvested at 97
days after peak blooming from the orchard of PT Galasari Gunung Swadaya, Gresik,
East Java, whilst pondoh salak was harvested at 150 days after peak blooming from
the community orchards at Sleman, Yogyakarta.
The experiment was carried out in tour stages, they were ( I ) the preliminary
experiment consisting of the measurement of the permeability of the edible coating
and
packaging
tilms,
and
the
determination
of
the ethylene absorbent
percentage in MAP tor the ECMP arumanis mango, (2) the development
tor the
prediction models of the respiration for ECMP ammanis mango and pondoh salak in
the MAP,
(3) the development of the prediction model of the shelf life for ECMP
arumanis mango and pondoh salak in the MAP, and (4) the assessment of the quality
characteristics for ECMP arumanis mango and pondoh salak stored in the MAP.
The storage temperature affected the permeability of the stretch tllm, the
white stretch film and the edible coating film based on low metoxy pectins which
could be expressed in the Arrhenius equations as follows
Stretch Film
:~
0
2
~ =
'
PCOZ"' =
White Stretch Film
:~
~
3.219"
3.292'1
exp {-3,547/(T+273));
o4 exp (-3701/(T+273)) ;
~ , 2 =
~ 2.8
~ ' 19*
'
lo-'
c
iWibh Coatit~g
Iqi'lm : Po2 lo
PCOZ"
exp {-2339/(T+273));
~'=99.33%
R2=99.53%
~'=98.96%
~ 2.872*
z ~ 1 0-7
~ exp
~ (-3341/(T+273)]
=
; R'= 99.89%
=6
=
. 6 ~lo-''
9 ~ exp {-347.8/(T+273)); R2=99.02%
2.055~10-'exp {-785.6/(T+273));
R'= 99.03%
The production of ethylene and the rate of COz production for the ECMP
arumanis mango inside the stretch film packaging at the control level (0% ethylene
absorbent) were the highest compared to the results tiom the other treatments at 5
and 10°C. The result of Duncan's multiple range test showed that 3% concentration
of ethylene absorbent was capable to inhibit the production of ethylene and to reduce
the respiration rate of ECMP arumanis mango inside the stretch film packaging.
The model parameters of the respiration for the ECMP arumanis mango and
pondoh salak in the MAP were tound to be in exponential fiinctions againts the
storage temperature which could be expressed in the equations
ECMP-Arumanis Mango
32.5930* exp(0.1093"T)
&,zmaks
=
KIJZ
= 0.1224* exp(0.1291 *T)
RU
=
0.9824" exp(O.O127*T)
ECMP-Pondoh salak
~
u
z= 13.4430"
~
~exp(0.1032*T)
~
~
Kta
=
0.0464" exp(0.1460aT)
RQ
=
0.9608* exp (0.0121*T)
The limitation of the shelf life for the ECMP-arumanis mango based on the
critical hardness was 1.37 kPa, whilst for the ECMP-pondoh salak based on the
whiteness was 64.12.
The degradation of the hardness and the colour of the ECMP-arumanis
mango and pondoh salak in the MAP followed the tirst order differential equations,
and were found t o be in exponential hnctions againts the rate of
0 2
consumption
which could be expressed in the equations
ECMP-Arumanis Mango
Hardness
:
k"'~ozcu =0.0741*exp(O.O125*R.~)
Yellowness
:
~"'Roz(~)
= 0.0254* exp(O.O132*R02)
ECMP-Pondoh Salak
Hardness
Yellowness
,
0.0729* exp(0.0 1 6 2 * R < ~ )
:
k"mtc,zcl,,
:
ks~0zCc) = 0.0087* exp(O.O167*&z)
=
The simulation model consists of three sub-models, they were the sub-model
to predict the respiration of the ECMP fruits in the MAP, the sub-model to predict
gas concentration inside the MAP and the sub-model t o predict the shelf life for the
ECMP h i t s in the MAP. The sub models had been developed in the torm of an
integrated computer program t o assess the respiration rate, gas concentration, the
critical quality and the shelf litk for ECMP arumanis mango and pondoh salak in
MAP.
The asumptions used in the development of the simulation model were (1)
the mass tranfer of gas out and into the ECMP-fruits was only across the edible
coating film, (2) the gas internal in the ECMP-fruits and in the void volume were
uniform, (3) the interaction of the edible coating tilm with the surface of minimally
processed-fruits did not influence the permeability of the edible coating film, (4) the
intluence of the ethylene and the energy produced on the respiration of the ECMPfruits was negliable, (5) the respiration rate of the ECMP-fruits was constant, and (6)
the quality degradation of the ECMP-fruits initiated at the time the products put in
the storage based on the critical quality parameter.
The inputs of the simulation model were (1) the storage temperature, (2) the
weight of the ECMP-fruits inside the MAP, (3) the initial critical quality o f the
ECMP-fruits, (4) the limitation of the shelf life o f the ECMP-fruits, (5) the void
volume, (6) the surface area and the thickness of the packaging film, and (7) the
surface area and the thickness of the edible coating tilm.
The outputs of the
simulation models were the respiration rate (Ro~ and Rco~), gas concentration
([021glrg and [COzlpk3, the degradation of the critical quality ( ~ ~ tthe
~ shelf
~ ) ,life of
the ECMP-fruits in the MAP, and the packaging parameters to achieve the optimum
steady state 0
2
concentration for the ECMP arumanis mango and pondoh salak
The average deviation of the predicted ROZ,Lz,
[ O Z ] ~and
~ ~ [C02]pk&t)
,
to
the experimental data for the ECMP arumanis mango were, consecutively, 3.43%,
7.38%, 5.69% and 7.94%, whilst for the ECMP pondoh salak were, consecutively,
2.27%, 2.22%, 6.52% and 3.84%. The average
deviation of the predicted shelf
life t o the experimental data based on the hardness
consecutively,
and
the
colour
were,
7.64% and 9.06% for the ECMP arumanis mango, and 3.75% and
3.79% for the ECMP pondoh salak.
The results of the sensitivity analysis showed that the simulation models fbr
the E C M P - h i t s stored in the MAP were essentially affected by the packaging tilm
(permeability, thickness and surface area), the initial quality, the product weight, and
the storage temperature, whilst the edible coating tilm (permeability, thickness and
surface area) less attected the simulation model.
The storage temperature signiticantly influenced the characteristics of the
quality degradation (moisture content, weight, water activity, total sugar, total acid,
ascorbid acid, and total count microorganisms) o f the ECMP arumanis mango and
pondoh salak in the MAP, except for the total sugar of ECMP arumanis mango. The
rates of the quality degradation of the ECMP arumanis mango and pondoh salak in
MAP at 10°C were higher than 5°C. The predicted quality ECMP arumanis mango
at 10°C and 5.35 days shelf life was moisture content (83.62%), water activity
(0.935), total sugar (1 6.59%), total acid (0.37%), ascorbic acid (46.84 mg/IOOg), and
total count microorganisms (2.17*102 colonilg), whilst the quality prediction of
ECMP pondoh salak at 10°C and 6.94 days shelf life was moisture content (78.31%),
water activity (0.939), total sugar (20.71%), total acid (0.34%), ascorbic acid (32.02
mg/1 OOg), and total count microorganisms (8.09* 1 0' coloni/g).
The study recommended that the minimally processed arumanis mango be
coated by the edible film made out of the low methoxy pectins and stored inside the
stretch film packaging with a surface area of 0.031 mZ/0.58 g fruits t o reach a shelf
life of 5 days at 10°C.
The edible coated minimally processed pondoh salak is
supposed t o be stored inside the white stretch tilm packaging with a surface area of
0.022 m2/0.42 g fruits t o reach a shelf life of 7 days at 10°C
The application of edible coating to the minimally processed fruits inside the
MAP should be scaled up t o the commercial level and its economic value should be
further assessed. The computer model simulation for the ECMP fruits inside the
MAP should be hrther applied to the other commodities.
The simulation models for the ECMP-fruits inside the MAP at the unsteadystate condition should be developed.
The permeability changes of the edible coating after applied t o the minimally
processed fntits, and the influence o f the energy produced by the respiration on the
ECMP h i t s quality should be further observed.
The application of the edible coating t o the climacteric fruits before their
li~llymature level should be investigated to assess the quality characteristics and the
shelf life of the ECMP fruits inside the MAP.
pengkajian karakteristik mutu mangga arumanis dan salak
pondoh terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmostir termoditikasi.
Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap permeabilitas stretch film. white
.stretch.ftlm dan film edibel bahan dasar low mefhoxy pectins, dan dapat dinyatakan
daiam bentuk persamaan Arrhenius berikut :
strefchfilm
white stretchfilm
:
~02" =
:
PcozS"= 3.292* 10-"exp {-370 1/(3+273)) ; R' = 99.53%
p0zw"' = 2.819*10~~ex~{-2339/(~+273));~'=98.960/0
3.219* 10-'exP (-3547/(T+273));
R'
= 99.33%
~ ~ ~ ~ ~ " ~ = 2 . 8 7 2 * 1 0 ~ ~ e x ~ ( - 3 3 4 1 / ( T +~'=99.89%
273)};
film edihel
:
PO^"
=
6.689*10-1 le~~{-347.8/(~+273));~~=99.02%
PC~Z*= 22.055*10-'exp(-785.6/(~+273)} ~ ' = 9 9 . 0 3 %
Produksi etiIen dan laju produksi C o t mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan stretch jilm pada perlakuan kontrol (0% butiran
pengikat etilen) paling tinggi dibandingkan perlakuan lainnya (2%, 3% dan 4%
butiran pengikat etilen) baik pada suhu 5%
maupun loOc. Hasil Uji Wilayah
Berganda Duncan menunjukkan bahwa perlakuan persentase butiran pengikat etilen
sebanyak 3% merupakan persentase terpilih untuk mengurangi produksi etilen dan
menghambat laju respirasi mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan strefchfilm
Parameter model respirasi mangga arumanis dan salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termoditikasi merupakan fingsi
suhu dalam bentuk persamaan eksponensial berikut :
Mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
h 2 m a h = 32.5930 * exp(O.l093*T)
Kl/z
RQ
=
=
0.1224
* exp(O.l291*T)
0.9824*exp(O.O127*T)
Salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
~ , ~ m =
a 13.4430
h
* exp(0.1032*T)
KI/Z = 0.0464 * exp(0.1 460fT)
Batas umur simpan mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
ditentukan oleh nilai kekerasan sebesar 1.37kPa, sedangkan batas umur simpan salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel oleh nilai derajat putih sebesar 64.12.
Perubahan nilai kekerasan dan warna mangga arumanis dan salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmostir termoditikasi berlangsung
mengikuti persamaan dit'ferensial ordo satu, dan merupakan fingsi laju konsumsi
0 2
dalam bentuk persamaan berikut :
Mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel
Kekerasan
: k1"~02(h)= 0.074 1* exp(0.125* R 02)
Warna kuning
: ~ " ' K C ) Z ( ~ ) = 0.0254* exp(0.132* R 02)
Salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
Kekerasan
: ks~"ffi, = 0.0729* exp(O.O162*Roz)
Derajat putih
: k l i ~ 0 2 ( ~=
) 0.0087* exp(O.O167*R~~)
Model simulasi meliputi
tiga sub-model,
yaitu
sub-model
pendugaan
respirasi, sub-model pendugaan konsentrasi gas dan sub-model pendugaan umur
simpan
buah
terolah
minimal
berpelapis
edibel
dalam
kemasan
atmostir
termodifikasi. Model simulasi telah disusun dalam bentuk program komputer yang
terintegrasi untuk menduga laju respirasi, konsentrasi gas, mutu kritis dan umur
simpan mangga arumanis dan salak pondoh teroIah minimal berpelapis edibel.
Asumsi yang digunakan dalam penyusunan model simulasi adalah
(1)
pindah massa gas ke dalam dan ke luar buah terolah minimal yang melewati film
edibel hanya melalui lapisan tipis dari pelapis edibel pada buah terolah minimal tersebut, (2) konsentrasi gas di dalam buah terolah minimal berpelapis edibel dan di
dalam udara bebas dalam kemasan adalah seragam, (3) interaksi tilm edibel dengan
permukaan buah yang dilapisi tidak berpengaruh terhadap permeabilitas tilm edibel,
(4) etilen dan panas yang dihasilkan oleh buah terolah minimal berpelapis edibel
tidak diperhatikan pengaruhnya terhadap laju respirasi, (5) selama penyimpanan laju
respirasi buah terolah minimal berpelapis edibel konstan, dan (6) proses penurunan
mutu bukan mentpakan akibat dari proses-proses yang terjadi sebelumnya, dan
hanya ditentukan oleh parameter mutu kritis.
Masukan (input) model meliputi
: (1)
suhu penyimpanan, (2) berat buah
terolah minimal berpelapis edibel, (3) nilai mutu kritis awal buah terolah minimal
berpelapis edibel, (4) batas umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel, (5)
volume bebas dalam kemasan, (6) luas permukaan dan ketebalan film kemasan, dan
(7) luas permukaan dan ketebalan film edibel. Keluaran (ou-t)
model simulasi
adalah laju respirasi ( b 2 dan Rcoz), konsentrasi gas ([O2Ipkg dan [COf]pkg) dalam
kemasan atrnosfir termodifikasi, umur simpan (ts) buah terolah minimal berlapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi, serta parameter kemasan sehingga
tercapai konsentrasi
0 2
optimum pada kondisi mantap untuk buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodiikasi.
Penyimpangan rata-rata hasil pendugaan &,Rco~,[O2Ipkg(t)dan [ C O Z ] ~ ~ ~ ~ )
dibandingkan data percobaan untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel masing masing sebesar 3.43%, 7.38%, 5.69% dan 7.94%, sedangkan untuk
salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel masing masing sebesar 2 27%,
2.22%, 6.52% dan 3.84%.
Penyimpangan rata rata hasil pendugaan umur simpan dibandingkan
percobaan
data
berdasarkan nilai kekerasan dan warna masing masing sebesar 7.64%
d m 9.06% untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel, serta 3.75%
d m 3 79% untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
Hasil analisis kepekaan menunjukkan bahwa model simulasi terutama
dipengamhi oleh nilai mutu kritis awal, film kemasan (permeabilitas, ketebalan dan
luas permukaan), berat produk, -dan suhu penyimpanan, sedangkan film edibel
(permeabilitas, ketebalan dan luas permukaan) kurang berpengaruh terhadap model
simuiasi.
Suhu penyimpanan memberikan pengaruh nyata terhadap perubahan mutu
(kadar air, bobot, aktivitas air, total gula, total asam, asam askorbat dan jumlah total
mikroba) mangga arumanis dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan atmosfir termodifikasi, kecuali terhadap total gula mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel.
Laju perubahan karakteristik mutu mangga arumanis dan salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada suhu
lo°C lebih tinggi dibanding suhu 5OC. Hasil pendugaan nilai
arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada suhu
mutu mangga
~ O O Cdengan
umur sirnpan
5.35 hari adalah kadar air (83.62%), aktivitas air (0.935), total gula (16.59%), total
asam (0.37%), asam askorbat (46.84mgl100g) dan jumlah total mikroba (2. 17*102
kolonitg), sedangkan hasil pendugaan nilai mutu salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada suhu ~ O * Cdengan umur simpan 6.94 hari adalah kadar air
(78.31%), aktivitas air (0.939), total gula (20.71%), total asam (0.34%) asam
askorbat (32.02mg/lOOg) dan jumlah total rnikroba (8.09* 10' koloni/g).
Untuk memperpanjang umur simpan mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel bahan dasar low rnethoxy pectins dapat disimpan pada suhu 10°C
dan dikombinasikan dengan kemasan stretch film, sedangkan untuk salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel disimpan pada suhu 10°C dan dikombinasikan
dengan kemasan white stretchfilm. Kemasan mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dengan berat 0.58g/0.031m2stretchfilm dapat dipertahankan mutunya
sampai 5 hari, sedangkan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dengan
white
stretch film dapat dipertahankan mutunya sampai 7 hari.
berat 0 . 4 2 ~ / 0 . 0 2 2 m
~
Aplikasi pelapis edibel pada buah terolah minimal dalam kemasan atmosfir
termodifikasi
perlu
ditingkatkan
(scaled up) ke skala komersial dan nilai
ekonominya perlu dikaji lebih lanjut.
komputer untuk buah terolah minimal
Disarnping itu, aplikasi model simulasi
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi perlu dikaji lebih lanjut untuk komoditas laianya.
Penyusunan model simulasi penyimpanan buah terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
diteliti lebih lanjut.
pada kondisi tidak n-iantap perlu
Perubahan nilai permeabilitas film edibel setelah dikenakan pada buah
terolah minimal dan pengaruh panas (energi) yang dihasilkan buah terolah minimal
berpelapis edibel terhadap laju respirasi perlu diteliti lebih lanjut. Penggunaan
pelapis edibel pada buah-buahan klimakterik sebelum matang optimal dalam
kemasan atmostir termodifikasi perlu diteliti untuk mengkaji karakteristik mutu dan
umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel.
PENGEMBANGAN MODEL SlMULASl PENYIMPANAN
BUAH TEROLAH MINIMAL BEPELAPIS EDIBEL
DALAM KEMASAN ATMOSFIR TERMODlFlKASl
Oleh
MOMON RUSMONO
Dlsertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
Pada
Program Pasca Sarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
Judul Diseratsi
Nama Mahasiswa
Nomor Pokok
Program Studi
: Pengembangan
Model Simulasi Penyimpanan
Buah Terolah Minimal Berpelapis Edibel Dalam
Kemasan Atmosfir Termodifikasi
: Momon Rusmono
: TEPf96.5069
: llmu Keteknikan Pertanian
Menyetujui
1. Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Hadi K. Purwadaria, 1Pm)
Ketua
(Prof. Dr. lr. Dedi Fardiaz)
Anggota
(Dr. lr. Lilik Pujantoro, E. N., MAgr)
Anggota
(Dr. lr. Atjeng M. Syarief, MSAE)
Anggota
1
(Dr. Lr. l m a m Muhadjir, MSc)
Anggota
ram Pascasarjana
2. Ketua Program Studi
Keteknikan Pertanian
Dr. lr. Azron M. Dhalhar, MSAE)
7 : -
Tanggal lulus :4 Desember 1999
r .
.
IUWAYAT H I D U P
Penulis dilahirkan d
i Cirebon - Jawa Barat pada tanggal 24 Mei 1961, putra
kedua dari tujuh bersaudara dari pasangan ayah h4adjid Andi Subroto (Alm.) dan lbu
Iyus Rusmiati. Lulus Sekolah Dasar Negeri Kebon Baru I tahun 1973, SMP Negeri
111 Tahun 1976 dan SMA Negeri I1 Tahun 1979 di Cirebon Jawa Barat. Pada tahun
1979 menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor dan memperoleh Gelar Sarjana
dalam Bidang Teknologi Hasil Pertanian tahun 1983. Pada tahun 1987 mengikuti
Pendidikan Magister Sains di Institut Pertanian Bogor dan memperoleh Gelar
Magister Sains dalam bidang Teknologi Pasca Panen tahun 1989.
Sejak tahun 1984 sampai dengan 1987, penulis bekerja sebagai guru pada
Sekolah Pertanian Pembangunan (SPP) - SPMA Negeri Cibalagung Bogor Tahun
1990 penuIis menjadi widyaiswara pada Pendidikan dan Latihan Ahli Penyuluhan
Pertanian @=AT
APP) Cibalagung Bogor, dan sejak tahun 1995 penulis menjadi
dosen profesional dalam jabatan lektor muda pada Akademi Penyuluhan Pertanian
(APP) - Bogor Terhitung mulai September 1996, penulis memperoleh kesempatan
mengikuti program Doktor dalam bidang Ilmu Keteknikan Pertanian Program Pasca
Sarjana Institut Pertanian Bogor, dengan beasiswa dari Proyek Pengembangan
sumberdaya, Sarana dan Prasana Dikiat Pertanian - Pusat, Badan Pendidikan dan
Latihan Pertanian, Departemen Pertanian.
Menikah dengan Ir. Anon Mirmani, SIP, MIM, ArclRec. pada tahun 1985
d m dikarunia tiga orang anak,yaitu Ben Fauzi Ramadhan, Diah Anjari Dessianti dan
Shofwah Aussie Anindyani.
KATA PENGANTAR
Akhir-akhir ini masyarakat lebih menyukai buah siap saji. Kecenderungan
ini mendorong dipasarkannya buah terolah minimal berpelapis edibel. Untuk memperpanjang umur simpan buah terolah minimal berpelapis edibel maka perlu disirnpan pada suhu rendah yang dikombinasikan dengan kemasan atmosfir termodifikasi.
Serangkaian percobaan untuk menyusun model simulasi pendugaan laju
respirasi, konsentrasi gas, rnutu kritis dan umur simpan; melakukan validasi dan
analisis kepekaan terhadap mode1 yang dikembangkan; serta mengkaji karakteristik
mutu mangga arumanis dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam
kemasan atmosfir termodifikasi, dituangkan dalam tulisan ini.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tidak
terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak, baik
perorangan maupun instansi yang telah memberikan bantuan pikiran dan atau
finansial sehingga penelitian ini dapat terlaksana. Suiit rasanya bagi penulis untuk
mengungkapkan satu persatu. OIeh karena itu, tanpa mengurangi arti bantuan yang
telah diberikan oleh yang lain, penulis menyampaikan terirnakasih sebesar-besarnya
secara khusus kepada :
1. Bapak
Prof. Dr. Ir. Hadi K.
Purwadaria, IPm,
sebagai Ketua Komisi
Pembimbing dan Koordinator Tim peneliti Proyek URGE Batch III yang telah
banyak memberikan petunjuk, pengarahan, bimbingan dan juga bantuan dana
penelitian melalui proyek
URGE batch III, sejak perencanaan, pelaksanaan
penelitian, penyusunan laporan hingga akhir laporan penelitian ini.
Bapak Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz, Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE, Dr. Ir Lilik
Pujantoro, E. N.M.Agr. dan Dr. Ir. Imam Muhadjir, MSc, sebagai Anggota
Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan petunjuk dan saran-saran
sehingga tulisan ini dapat terwujud.
Bapak ProE Dr. Kamaruddin Abdullah, Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE, ProE
Dr. Hadi K. PurwadariqIPm, Prof Dr. Soewamo T. Soekarto, Dr. H. Moeljarno
Joyomartono, MSA dan Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr yang telah
memberikan wawasan dan pengetahuan tentang Ilmu Keteknikan Pertanian,
khususnya mengenai Teknik Proses Pangan.
Kepala Pusat Pendidikan dan Latihan Pertanian dan Direktur APP Bogor yang
telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan
program Doktor di IPB .
Pemimpin Proyek Pengembangan Sumberdaya, Sarana dan Prasaran Diklat
Pet-tanian
- Pusat,
Departemen Pertanian, yang telah menjadi penyandang dana
utama bagi penulis selarna mengikuti pendidikan Doktor di IPB.
Bapak Pimpinan PT Gala-
Gunung Swadaya - Gresik dan staf, serta Bapak
Sigit Harjono, SP dan keluarga yang telah membantu dalam menyedialcan bahan
penelitan (Mangga Arumanis dan Salak Pondoh).
Kepala BaIai Penelitian Tanaman Hias beserta staf yang telah memberikan izin
penelitian dan bantuan moril sampai selesainya laporan ini.
Bapak Muhardjono, MEd dan keluarga yang telah memberikan motivasi dan
bantuan moril sampai selesaihya laporan ini.
9. Bapak Ir. Soeharnis, BA., Dr. Soepaat, M E 4 Dr. Djoehana Setyamidjaya, MEd
dan Ir. M. Zen Syarief
yang telah banyak memberikan motivasi selama
mengikuti pendidikan doktor di IPB.
10. Rekan-rekan sejawat di APP Bogor, temtama kepada Ibu Ida Nuraeni, MEd, N.
S. Harsiwi, MEd, Bapak Dr. Soedarsono Thomas, MEd, Ir. Saharudin, MS, Ir.
W. Nasruddin, MS, Sugeng Widodo, MEd, Ir. Azarn Bachur Zaidy, MS, Ir. Ondi
Mulyadi Sukma, MEd, Azhar Api, dan IT. Lenny S. Syafei, MS, yang telah
memberikan motivasi selama mengikuti pendidikan doktor di P B .
11. Kepada teman-teman satu Tim Peneliti Proyek
URGE Batch III, tenrtama
kepada Dr. Ir. Sri Wuryani, M.Agr d m Dr. Ir. Imas Setiasih, MS atas kejasama,
perhatian dan bantuan mereka selama melakukan penelitian.
12. Kepada rekan-rekan sejawat dan sebidang keahlian, terutama kepada Ir.
Bambang Haryanto, MS, Ir. Larnhot P. Manalu, MS, Ir. Leopold Nelman, MS,
Ir. Santoso, MS, Ir. Amin Rejo, MS, Ir. Emmy Darmawati, MS, Ir. Ade Permana
dan lain-lain, atas perhatian dan banman mereka, terutama dalam berdiskusi dan
atas kritik-kritik yang dikemukakan.
13. Pegawai-pegawai Laboratorium Pasca Panen-Balai Penelitian Tanaman Hias-
Departemen Pertanian, Lab. TPPHP- FATETA-IPB, Lab. Rekayasa Proses
Pangan, Lab. Gizi Masyarakat dan Lab. Kimia PAU-IPB, Lab. Mikrobiologi dan
Lab. Pengolahan Pangan TPG-FATETA-IPB, Lab. Pengawasan Mutu TINFATETA-IPB, Lab. Sistem dan Manajemen Mekanisasi Pertanian -FATETA-
IPB serta Lab. Teknik Pengolahiin-FATETA-UNIBRAW, yang telah banyak
membantu dalam pelaksanaan penelitian ini.
14. Kakakku Siti Kefiah, Gini Brabigarsih, BA dan Adik-adikku (Trihartosiswoyo,
Drs. Jamaluddin, Sri Mujiawati, Ida Prihartini dan Agus Yulyanto, Drs. Meda
Wahini, Junun Wijanarko, Giri Wuryandaru. SKM, Bayu Rumintarjo, SE, Kepi
Sihnartanti, dan Nurdoro Widadi) yang telah banyak memberikan motivasi dan
bantuan moril sampai selesainya laporan ini.
15. Bapak mertua R. Moekadi yang telah memberikan motivasi dan selalu
mendoakan penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan doktor di IPB.
16. Ibunda dengan segala kasih sayang yang telah memberikan motivasi dan selalu
mendoakan penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan doktor di IPB.
17. Kepada Isteriku Anon Mirmani d m anak-anakku tersayang, Ben Fauzy
Ramadhan, Diah Anjari Dessianti, Shofwah Aussie Anindyani, penulis
menyampaikan terimakasih yang amat mendalam atas segala pengertian,
pengorbanan
dan
ketabahan
yang .diberikan selama penulis
mengikuti
pendidikan doktor di IPB.
Akhirnya penulis menyadari bahwa Disertasi ini masih jauh dari sempurna.
Walaupun demikian, semoga hasil-hasit yang dituangkan dalam Disertasi ini
memberikan manfaat bagi mereka yang memerlukannya.
Bogor, Desember 1999
fenulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TABEL.........................................................................
xxiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................
xxvi i
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................
xxxii
DAFTAR SIMBOL ........................................................
1.
PENDAHULUAN ........................................................................
A . LATAR BELAKANG ..............................................................
8 . TUJUAN PENELITIAN ..........................................................
C . MANFAAT PENELlTlAN ......................................................
11. TlNJAUAN PUSTAKA ...............................................................
A . BUAH TEROLAH MlNlMAL BERPELAPlS ED18EL . . . . . . . .
I.
Buah Terdah Mnimal .......................................................
2.
Pelapis Edibel ....................................................................
3.
Mangga Arumanis
dan Salak Pondoh Terolah Minimal
.
*
Berpelapls edlbel ..............................................................
B . LAJU RESPLRASl .................................................................
..................................
1.
Proses Respirasi .........................
2.
Faktor- faktor yang Mempengaruhi Respirasi .....................
3.
Pengukuran Laju Respirasi.................................................
C. P E N Y W A N A N
DALAM
KEMASAN
ATMOSFlR
TERMODLFKASI ...................................................................
1.
Kondisi Atmosfir Termodifikasi ........................................
2.
Permeabilitas Film Kemasan dan Film Edibel ....................
3.
Pengukuran PermeabilitasFilm Kemasan clan Film Edibel .
111. PENDEKATAN TEORITlS ..........................................................
A. ASUMSl MODEL...................................................................
B . MODEL RESPlRASI BUAH TEROLAH MlNIMAL BERPELAPIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFLR
TERMODIFIKASI.................................................................
1. Difusi Terfasilitasi .............................................................
.
.
2 . Pendugaan respirasl .........................................................
C. MODEL KONSENTRASI GAS BUAH TEROLAH W N I MAL BERPELAFIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR TERMODlFlKASl ................................................
1.
Persarnaan Pindah Massa ...................................
2.
Pendugaan Konsentrasi Gas sesaat dalam Kernasan .....
3.
Pendugaan Konsentrasi Gas Pada Kondisi Mantap dalam
Kernasan ..........................................................................
4.
Perancangan Parameter Kemasan ..........................
.......
5.
Penentuan Laju Respuasi ...............................................
6.
Penentuan Konsentrasi 0
2
dan COz Internal .....................
D . MODEL UMUR SIMPAN B U A H TEROLAH MINIMAL
BERPELAPIS EDlBEL DALAM KEMASAN ATMOSFLR
TERMODkFIKASl.................................................................
1.
Parameter Penduga Penurunan Mum ...............................
2.
Konstanta Laju Penurunan Mutu ........................ .
.
......
3.
Pengaruh Suhu dan Respirasi terhadap Laju Penurunan
Mutu ..............................................................................
4.
Pendugaan Umur Simpan ...............................................
1V . METODE PENELITIAN ............................................................
A. TEMPAT DAN WAKTU PENELLTIAN..................................
B . BAHAN DAN ALAT ......................
........................................
C . PROSEDUR PENELITIAN .....................................
1.
Penelitian Pendahuluan ....................................................
2.
Penyusunan Model Pendugaan Respirasi Buah Terolah
Minimal Bervela~is
. . Edibel dan Konsentrasi Gas dalam
Kemasan Atmosfir Termodifikasi ..................................
Halaman
C. VALiDASl DAN ANALlSlS KEPEKAAN MODEL SLMULASl PENYlMPANAN BUAH TEROLAH BERPELAPIS EDIBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR TERMODlFLKASl ..
1. Model Pendugaan Respirasi Mangga Arumanis Terolah Mima1 Berpelapis Edibel dan Konsentrasi Gas dalam Kemasan
Atmosfir-Termodifikasi. . ..... . .. ... ...... . ...... ..... ..... ..... ...., . .... .. .
2. Model Pendugaan umur Simpan Mangga Arumanis Terolah
Minimal Berpelapis Edibel dalam Kemasan Atmosfir Termodifikasi
.
.
3. Model Pendugaan Respirasi Salak Pondoh Terolah Minimal
Berpelapis Edibel dan Konsentrasi Gas dalam Kemasan Atmosfir Termodifikasi .. . ...... ...... ............... . ..... ... .. ...... ...., ... ..
4. Model Pendugaan Umur Simpan Salak Pondoh Terolah Minimai Berpelapis Edibel dafarn Kemasan Atmosfir Termodifikasi .. ...... . ........... . ...... ..... . ........... . .... .. ... .. ...... .... . ..... .... ....
D. KARAKTERlSTLK MUTU
BUAH TEROLAH MlNlhrlAL
BERPELAPIS EDIBEL DALAM KEMASAN ATMOSFlR
TERMODlFlKASl . ...... . . ....................... . ... .. ..... . ..... .... .... . . .... ....
1. Mangga Arumanis Terolah Minimal Berpelapis Edibel . ... . . ..
2. Salak Pondoh Terolah Minimal Berpelapis Edibel... .. ... . ... . .. .
V1. KESlMPULAN DAN SARAN . ....... ..... ...... . .... . ...... ..... .... . ..... .... ...
B. SARAh...... . ...... .... . ....... ...... .... . . ... . . ..... .. ..... . .... . ..... ..... .... . . ... . ..
DAFTAR PUSTAKA..... .. . .. ... . ... .. . .. .. . ...... . .. .. . .. .... ... .. . ... . ..... . ... . ..
131
Hasil pendugaan laju konsumsi 0 2 mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi. ..............................................................
Hasil pengukuran kekerasan dan warna rnangga arumanis terolah minimal bvolapis edibel dalam kemasan stretch
film pada suhu 10 C. ..........................................
Konstanta laju penurunan kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan
dan laju konsumsi 0 2 .......................................
Laju repirasi dari berbagai berat salak pondoh terolah minimal
berpelapis &be1 dalam kemasan atmosfir termodifikasi
pada suhu penyimpanan berbeda.. ...........................
Konsentrasi 0 2 dan COz internal dari berbagai berat salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada suhu berbeda. .............
ROZ-,
KllZ dan RQ salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada
berbagai suhu penyimpanan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil perancangan parameter kemasan untuk salak pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kernasan
atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil pendugaan laju konsumsi Oz salak pondoh terolah
minimal dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. ........
Hasil pengukuran kekerasan dan warna salak pondoh terolah
minimal bergelapis edibel dalarn kemasan stretch JiCm
pada suhu 5 C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Konstanta laju penurunan kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal berpelapis edibei dalam kemasan
atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu- penyimpanan dan Iaju konsumsi 0 2 ...............................
Parameter kernasan untuk validasi model pendugaan respirasi
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dan
konsentrasi gas Oz dalam kemasan atmostir termodifikasi
Perbandingan laju respirasi mangga mumanis terolah minimal
berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara h i 1 percocobaan dan pendugaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Parameter kemasan untuk validasi model pendugaan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam
dalam kemasan stretchfilm .........................................
154
Perbandingan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara
basil percobaan dan pendugaan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
155
Perbandingan nilai kekerasan dan warm salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel &lam kemasan atmosfir tennofikasi antara hasil percobaan dan pendugaan.. ............
157
Pembahan nilai kekerasan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada
berbagai pembahan variabel bebas.. ..................................
158
Konstanta laju perubahan karakteristik mutu mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi ...............................................................
161
5.39.
Hasil pendugaan karakteristik mutu mangga arumanis terolah
berpelapis edibel pads suhu 5Oc dan loOc......................
169
5.40.
Konstanta laju perubahan karakteristik mutu salak pondoh teroIah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi .....................................................................
174
Hasil pendugaan karakteristik mutu salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada suhu 5Oc dan loOc......................
181
5.34.
5.3 5 .
5.36.
5.37.
5.38.
5.41.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
2.1.
Pemecahan karbohidrat menjadi glukosa ...............................
13
2.2.
Pemecahan glukosa menjadi piruvat/ daur glikolitik.. .............
14
2.3.
Transforrnasi piruvat manjadi COz, air dan energi/siklus krebs
14
2.4.
Pertumbuhan dan pola respirasi buah selama perkembangan
16
2.5.
Sel statis untuk pengujian permeabilitas film terhadap 0 2 dan
coz................. - ...........................................................
Model respirasi dan pindah m a s s gas pada penyimpanan buah terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikast ...................................................
Pindah massa gas melalui film edibel .............................
Diagram alir model simulasi penyimpangan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi ................................................................
Diagram alir penyusunan model pendugaan respirasi buah terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagram alir penyusunan model pendugaan umur simpan buah
terolah minimal.berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir tennod~fikas~
............................................................
Peralatan pengukuran permeabilitas film kemasan dan film
edibel .............................................................................
Peralatan ekstraksi gas internal jaringan buah.. ......................
Perubahan konsentrasi 0 2 dan COz pada berbagai suhu dalam
pengujian permeabilitasi film edibel.. .............................
Grafik hubungan invers suhu terhadap nilai permeabilitas film
kemasan dan film edibel.................................................
Pengaruh keberadaan etilen dalam kemasan terhadap laju
produksi COz pada mangga arumanis terolah minimal
berpelapis film ed~bel
.....................................................
Struktur model simulasi penyimpanan buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
alaman
Grafik hubungan [ O Z ] dengan
~
[.02]&2
mangga arumanis
terolah minimal berpelapls edlbel dalam kemasan atmosfir
atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan
88
Klq d m RQ terhadap T untuk mangga
Grafik fungsi ROZ-,
arumanis minimal berpelapis edibel dalam kemasan atrnosfir temodifikasi .......................................................
90
Diagram alir model pendugaan laju respirasi mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas
dalam kemasan atmosfir termodifikasi .........................
91
Hasil pendugaan konsentrasi O2dan COz daiam kemasan untuk
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada
berbagai suhu penyimpanan ..................................
94
Hubungan kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi hasil pengukuran objektif dan uji organoleptik ......
96
Perubahan nilai kekerasan dan warm mangga arumanis terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu penyimpanan.. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan suhu penyimpanan mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . .
102
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu d m laju konsumsi 0 2 mangga arumanis terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi ...............
103
Diagram alir model simulasi penyimpanan buah terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. .
105
Grafik hubungan [ O Z ] ~
clan [Oz]bt/Ro2 salak pondoh terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pada berbagai suhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
e a f i k fungsi &Z -, K I , ~dan RQ terhadap T untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir tennodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112
Diagram alir model pendugaan laju respirasi salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dan konsentrasi gas dalam
kemasan atmosfir termodifikasi ................................
113
Hasil pendugaan konsentrasi Oz dan COz dalam kemasan untuk
salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel pada berbagai suhu penyimpanan ......................................
116
Hubungan kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
hasil pengukuran objektif dan uji organoleptik . . . . . . . . . . . . . .
118
Perubahan nilai kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal be elapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi pa berbagai suhu .......................................
120
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan suhu penyimpanan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibe1 dalam kemasan atmosfir termodifikasi ...................
124
Grafik hubungan konstanta laju penurunan mutu dan laju konsumsi 0 2 salak pondoh terotah minimal berpelapis edibel
dalam kemasan atmosfir termodifikasi ..............................
125
Diagram alir model simulasi penyimpanan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibei dalam kemasan atmosfir
termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
Perbandingan konsentrasi gas sesaat ddam kemasan atmosfir
termodifikasi untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel antara hasil percobaan dan pendugaan .......
133
Perubahan konsentrasi Oz sesaat dalam kemasan untuk mangga
arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada berbagai
penlbahan T, POZ: W"' dan v ............................................
136
Perbandingan nilai kekerasan mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi
antara hasil percobaan dan pendugaan.. .............................
144
Perubahan nilai kekerasan dan umur simpan mangga arumanis
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir t d ~ f i k a s pada
i
berbagai perubahan T ,pabf,W"
dan IWw, ........................................................................
149
Perbandingan konsentrasi gas sesaat dalam kemasan atmosfir
termodifikasi untuk salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel antara hasil perwbaan dan pendugaan . . . . . .
152
%
Perubahan konsentrasi O z sesaat dalam k e m m n lrniuk salak
pondoh t , ~ d l miamal
d
b elapis edibel padd berbagai
hrubahdh f ,ern ,Wm
V ....................................
jg
156
5.29. Perbandingan nilai kekerasan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara h i 1 percobaan dan pendugaan .........................
156
5.30. Perubahan nilai kekerasan dan umur simpan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi pada berbagai perubahan T, pa*, W"' dan
I@'w>
............................................................
159
5.31.
Perubahan sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi mangga arumanis
terolah minimat berpelapis edibel dalam kemasanatmosfir
termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
5.32. Perubahan sitat organoleptik mangga arumanis terolah minimal
berpeiapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . .
171
5.33. Perubahan sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi sdak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kernasan atmosfir
.....................................................................
termdifikas~
175
5.34. Perubahan sifat organoleptik salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi ......
183
DAFTAR LAMPIRAN
Teks
Nomor
4.1.
Halaman
Prosedur operasional baku mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel ...................................................................
199
Prosedur operasional baku salak pondoh terolah minimai berpelalapis edibel .......................................................................
200
Diagram alir pembuatan butiran pengikat etilen menggunakan
KMn04 ...........................................................................
2 01
4.4. Deskripsi tingkat kesukaan panelis terhadap mangga arumanis
dan salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel ........
203
4.2.
4.3.
5.1.
Data pengamatan konsentrasi 0 2 dan COZ pada pengukuran permeabilitas film kemasan dan film edibel ..........................
204
5 . 2 . Perhitungan permeabilitas film kemasan dan film edibel terhadap
gas 0
2
dan CO2 ..............................................................
205
5 . 3 . Analisis sidik ragam konsentrasi etilen dan laju produksi COz
mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel pada
berbagai persentase butiran pengikat etilen dan suhu peny lmpanan .....................................................................
0 2 dan COz pada kondisi mantap dalam kemasan
stretch film untuk mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel pada berbagai berat dan suhu penyimpanan ...........................................................................
206
5 . 4 . Konsentrasi
207
5 . 5 . Nilai konstanta laju penurunan (k) dan koefisien determiasi (R')
kekerasan dan warm mangga arumanis terolah minimal
berpelapis edibel pada ordo reaksi dan suhu berbeda . . . .
0 2 dan C02 pada kondisi mantap dalak kemasan
white strefch plm untuk salak pondoh terolah minimal
berpelapis edibel pada berbagai berat dan suhu penyimpanan ...........................................................................
208
5.6. Konsentrasi
209
5 . 7 . Nilai konstanta laju penurunan (k) dan koefisien determinasi (R')
kekerasan dan warna salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel pada ordo reaksi dan suhu berbeda ...............
210
Halaman
5.8. Hasil pengujian statistik antara konsentrasi gas sesaat untuk mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel d d a m kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil perwbaan dan
pendugaan........................................................................
2 11
5.9. Hasil pengujian statistik nilai kekerasan dan warna mangga arumanis terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil perwbaan dan pendugaan
212
5.10. Hasil pengujian statistik antara konsentrasi gas sesaat untuk salak
pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi antara hasil percobaan dan pendugaaan
2 13
5 . 11. Hasil pengujian statistik nilai kekerasan dan warna salah pondoh
terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir
termodifikasi antara hasil perwbaan dan pendugaan . . . . . .
214
5.12. Analisis sidik ragam sifat fisiko-kimia dan mikrobiologi mangga
arumanis terolah minimal berpelapis edibel dafam kemasan
atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
215
5.13. Analisis sidik ragam sifat organoteptik mangga arumanis terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21 7
5.14. Analisis sidik ragam sifat tisiko-kimia dan mikrobiologi salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
218
5.15. Analisis sidik ragam sifat organoleptik salak pondoh terolah minimal berpelapis edibel dalarn kemasan atmosfir termodifikasi .............................................................................
220
5.16. Program komputer model simulasi penyimpanan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22 1
5.17. Tampilan input data program simulasi penyimpanan buah terolah
minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi .............................................................................
23 1
5.18. Tampilan output program simulasi penyimpanan buah terolsh minimal berpelapis edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi ............................................................................
232
5.19, Model simulasi penyimpanan buah terolah minimal berpelapis
edibel dalam kemasan atmosfir termodifikasi dengan penkatan kondisi tidak mantap ...............................................
234
DAFTAR SlMBOL
Luas permukaan lapisan atau film uji, mZ(Pers. 2-9,2-10,2-13 s/d 2-16, 33.3-12, 3-14, 3-27 ~ / 3-29)
d
Luas permukaan buah terolah minimal berpelapis edibel, m2
Luas permukaan film kemasan, m2 (Pers. 3-49 s/d 3-54)
Luas permukaan lapisan-i,m2 (Pers. 3-34)
Luas permukaan mangga terolah minimal berpelapis edibel, m2
Luas permukaan salak terolah minimal berpeiapis edibel, mZ
Luas permukaan stretchjfilm,mZ
Luas permukaan white strefchfilm, mZ
Konstanta arrhenius (Pers. 2-8)
Berat molekul Oksigen (Pers 2-1)
Berat molekul karbondioksida (Pers. 2-2)
Difusivitas, m2.d&-' @em. 3-1 s/d 3-6, 3-9 s/d 3-14)
Energi aktivitas pembebasan untuk gas-j melaui film kemasan-', kJ.mol-'
(Pers 2-8)
Energi aktivitas penurunan mum produk, Id.mol-I (Pers. 3-62)
Laju aliran gas masuk, mUdetik (Pers. 2-3 s/d 2-5)
Koefisien partisi atau koefisie hukurn Henry (Pers. 3-2,3-3,3-12,3-13)
Fluks atau difusi spesies-1, m~l.m-~.dt-'
(Pers. 3-1 d d 3-3)
Fluks atau difusi spesies-1, mol.dt-' (pers. 3-3,3-11 s/d 3-15, 3-27)
Laju difusi solute, mol.ctt"
Laju difusi komplek solute-camer, mol.dt-' (Pers.3-11 s/d 3-13)
Laju difusi gas 0
2
melalui film edibel, mol.kg-'.det" (Pers. 3-31)
Laju difusi gas O2 melaui film kemasan, mol.kg-'det-I (Pers. 3-32)
Laju difusi gas OZmelalui film kemasan dan film edibel,mol.kg"det~'
(Pers. 3-33)
Konstanta reaksi pa& kondisi mantap (Pers. 3-8, 3-1 2 d d 3-14)
Konstanta Wchaelis-Menten (Pers .3-15 s/d 3-17)
Tekanan parsial02 internal yang menghasilkan setengah laju konsumsi O2
maksimum, kPa (Pers. 3-18 s/d 3.22, 3-40, 3-41