Penyimpanan Kucai Segar Rajangan Dalam Kemasan Atmosfer Termodifikasi Pada Suhu Ruang
PENYIMPANAN KUCAI SEGAR RAJANGAN DALAM
KEMASAN ATMOSFER TERMODIFIKASI
PADA SUHU RUANG
TANTI CHRISTI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penyimpanan Kucai
Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang adalah
benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Tanti Christi
NIM F14110010
ABSTRAK
TANTI CHRISTI. Penyimpanan Kucai Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang. Dibimbing oleh LILIK PUJANTORO EKO
NUGROHO.
Kucai (Allium schoenoprasum L.) merupakan salah satu jenis produk
hortikultura yang dikenal sebagai sayuran penyedap dalam masakan, biasanya
dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Pada saat ini mulai terbentuk pasar untuk
produk sayuran terolah minimal agar konsumen lebih mudah dan cepat dalam
penggunaanya. Seperti produk pertanian lainnya jika telah mengalami pengolahan
yang menyebabkan luka terbuka (pengupasan atau perajangan) maka umur
simpannya menjadi lebih pendek. Oleh karena itu, perlu diperhatikan penanganan
pascapanennya. Salah satu penanganan pascapanen adalah proses penyimpanan
dalam kemasan atmosfer yang termodifikasi. Maka tujuan penelitian ini mengkaji
karakteristik penyimpanan kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer
termodifikasi pada suhu ruang agar dapat memperpanjang umur simpannya. Hasil
penelitian menunjukkan laju respirasi kucai segar terolah minimal pada komposisi
gas 1-3% O2 dan 9-10% CO2 pada suhu ruang merupakan laju respirasi terendah
yaitu sebesar 48.09 ml CO2/kg.jam dan 14.84 ml O2/kg.jam. Daerah atmosfer
tersebut berada pada film kemasan stretch film. Pada penelitian ini dilakukan
perlakuan jenis kemasan lainnya sebagai pembanding, yaitu LDPE dan PP. Setiap
kemasan dilakukan pembesaran dan pengecilan ukuran luas bukaan sebesar dua
kali lipat dari ukuran normal (perhitungan). Berdasarkan parameter yang diukur
(susut bobot, perubahan warna dan kadar air) dan uji organoleptik, kemasan
stretch film 0.017 mm dengan ukuran 12.82 cm2 menghasilkan umur simpan kucai
segar rajangan yang lebih lama dibandingkan dengan kemasan lainnya. Sayur
kucai segar rajangan yang dikemas menggunakan stretch film pada ukuran 12.82
cm2 dengan kisaran berat 100 gram masih dapat diterima konsumen hingga hari
ketiga pada penyimpanan suhu ruang (±27.5 OC).
Kata kunci: atmosfer termodifikasi, kemasan, laju respirasi, mutu, kucai rajangan
ABSTRACT
TANTI CHRISTI. Sliced Fresh Chives Storage in Modified Atmosphere
Packaging at Room Temperature. Supervised by LILIK PUJANTORO EKO
NUGROHO.
Chives (Allium schoenoprasum L.) is one type of horticultural products
known as flavoring vegetable in the cuisine, usually in small sliced form.
Recently, there is market for minimally processed vegetable products because it is
more practical and confenion to be used by consumers. Such as other agricultural
products if it has undergone a treatment that causes injury (peeling or slicing) then
the shelf life becomes shorter. Therefore, post-harvest handling process need to be
considered. One of the post-harvest handlings is storage in modified atmosphere
packaging. Then the purpose of this study was to analyze the characteristics of the
storage process of sliced fresh chives in modified atmosphere packaging in
maintaining quality and freshness. The results showed that the lowest respiration
rate of minimally processed fresh chives (48.09 ml CO2/kg.hour and 14.84 ml
O2/kg.hour) was obtained at gas composition of 1-3% O2 and 9-10% CO2. Based
on those composition, the atmospheric area is located at stretch film packaging
films. In this study, other types of packaging (LDPE and PP) were also use as
comparison. Each packaging is done enlarging and reducing the size of the surface
area is twice than normal size (theoritical). Based on the measured parameters
(weight loss, discoloration and change of moisture content) and organoleptic test,
0.017 mm stretch film packaging with the surface area up to 12.82 cm2 produces
minimally processed chives better than other packaging. Sliced fresh chives
vegetables are packaged using stretch film at the size of 12.82 cm2 with a weight
of 100 grams is acceptable to consumers up to 3 days at room temperature (±27.5
o
C) storage.
Keywords: modified atmosphere, package, quality, respiration rate, sliced chives
PENYIMPANAN KUCAI SEGAR RAJANGAN DALAM
KEMASAN ATMOSFER TERMODIFIKASI
PADA SUHU RUANG
TANTI CHRISTI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2015 ini ialah pengemasan
atmosfer termodifikasi dengan minimali proses, dengan judul Penyimpanan Kucai
Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua atas dukungan moril
maupun materiil dan Bapak Dr Ir Lilik Pujantoro Eko Nugroho, MAgr selaku
pembimbing yang selalu memberikan bimbingan dan pengajarannya hingga karya
ilmiah ini selesai serta Dr Ir I Wayan Budiastra, MAgr dan Dr Slamet Widodo,
STP, MSc selaku dosen penguji yang turut memberikan kritik dan saran serta
pengarahan untuk tugas akhir ini. Di samping itu terima kasih juga penulis
sampaikan kepada Bapak Sulyaden dan Bapak Abas selaku teknisi Laboratorium
Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian yang telah membantu selama
pengukuran dan pengambilan data di laboratorium, Bapak Ahmad selaku teknisi
Laboratorium Lingkungan dan Bangunan Pertanian, dan seluruh teman-teman
mahasiswa Teknik Mesin dan Biosistem Angkatan 48 atas dukungan dan
bantuannya hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, serta semua pihak
lainnya yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016
Tanti Christi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Kucai
2
Pengolahan Minimal
3
Respirasi
4
Penyimpanan dalam Atmosfer Termodifikasi
5
Kemasan
6
METODE
7
Waktu dan Tempat
7
Bahan dan Alat
7
Prosedur Penelitian
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
13
Penentuan Komposisi Gas CO2 dan O2 dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
13
Penentuan Jenis Film dan Ukuran Kemasan Kucai Segar Rajangan
dengan Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
14
Perubahan Mutu Kucai Segar Rajangan dengan Penyimpanan
Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
16
Penentuan Kemasan Terbaik dan Umur Simpan Kucai Segar Rajangan
dengan Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
SIMPULAN DAN SARAN
23
24
Simpulan
24
Saran
25
DAFTAR PUSTAKA
25
LAMPIRAN
27
RIWAYAT HIDUP
44
DAFTAR TABEL
1
Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi
2
Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan
5
penetapan (ml.mil/m2.jam.atm)
6
3
Transmisi uap air pada beberapa kemasan
7
4
Pemilihan kemasan berdasarkan pembobotan pada semua parameter
mutu selama 3 hari di suhu ruang
24
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sayur kucai
Diagram alir metode penelitian
Kurva permeabilitas jenis kemasan
Laju respirasi rata-rata kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan
selama penyimpanan di suhu ruang pada komposisi gas 1-3% O2 dan
3-5% CO2 ( ), 3-5% O2 dan 3-5% CO2 ( ), 1-3% O2 dan 9-10% CO2
( ) serta udara normal ( ). Garis vertikal di atas tiap balok data
menunjukkan galat baku dan huruf-huruf di atas balok data
menunjukkan pembandingan nilai tengah antar komposisi gas pada
tiap kelompok perlakuan berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 0.05
Plot daerah atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan
Susut bobot kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan dengan
kemasan strecth film ukuran diperbesar (◊), stretch film normal (□),
stretch film ukuran diperkecil (▲), LDPE ukuran diperbesar (x),
LDPE normal (■), LDPE ukuran diperkecil (●), dan PP (+)
Kadar air kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan dengan
kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch film ukuran
normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE ukuran
diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran diperkecil
(■), dan PP (■)
Kucai segar rajangan yang dikemas pada a. kemasan LDPE ukuran
normal dan b. kemasan LDPE ukuran diperbesar selama 3 hari
penyimpanan pada suhu ruang
Perubahan nilai kecerahan (L) kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (◊), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (∆), LDPE
ukuran diperbesar (x), LDPE ukuran normal (Ж), LDPE ukuran
diperkecil (●), dan PP (+)
3
8
10
13
15
17
18
18
19
10 Kucai segar rajangan yang disimpan pada kemasan P2B selama
6 hari pada suhu ruang
11 Perubahan nilai a kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan
dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (◊), stretch film
ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (∆), LDPE
ukuran diperbesar (x), LDPE ukuran normal (Ж), LDPE ukuran
diperkecil (●), dan PP (+)
12 Tingkat kesukaan kesegaran kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
13 Tingkat kesukaan warna kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
14 Tingkat kesukaan aroma kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
20
20
22
22
23
DAFTAR LAMPIRAN
1
Format kuisioner uji organoleptik kucai segar rajangan dengan
kemasan atmosfer termodifikasi pada suhu ruang
27
2 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan perubahan warna 27
3 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan organoleptik
28
4 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan semua parameter
mutu
29
5 Konsentrasi gas oksigen dan karbondioksida di dalam jar gelas pada
suhu ruang
30
6 Contoh perhitungan laju respirasi kucai segar rajangan di dalam jar
gelas pada suhu ruang
31
7 Laju respirasi kucai segar rajangan di dalam jar gelas pada suhu ruang 32
8 Analisis sidik ragam laju respirasi kucai segar rajangan pada jar
gelas selama penyimpanan pada suhu ruang
33
9 Perhitungan ukuran kemasan LDPE
34
10 Perhitungan ukuran kemasan PP
34
11 Desain kemasan atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan pada
penyimpanan suhu ruang
35
12 Data hasil pengukuran susut bobot kucai segar rajangan yang
dikemas pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama
penyimpanan pada suhu ruang
38
13 Analisis sidik ragam susut bobot kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
14 Data hasil pengukuran kadar air kucai segar rajangan yang dikemas
pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama penyimpanan
pada suhu ruang
15 Analisis sidik ragam kadar air kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
16 Data hasil pengukuran nilai kecerahan (derajat L) kucai segar rajangan
yang dikemas pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama
penyimpanan pada suhu ruang
17 Ananlisis sidik ragam nilai kecerahan (derajat L) kucai segar rajangan
pada semua kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
18 Data hasil pengukuran derajat a kucai segar rajangan yang dikemas
pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama penyimpanan
pada suhu ruang
19 Analisis sidik ragam derajat a kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
38
39
40
40
41
42
42
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kucai (Allium schoenoprasum) merupakan salah satu macam daun bawang
yang dibudidayakan di Indonesia (Setiawati et al. 2007). Kucai memiliki bentuk
daun kecil, panjang, rongga di dalam daun kecil dan berwarna hijau, serta berumbi
kecil. Kucai sudah dikenal menjadi salah satu sayuran penyedap dalam masakan.
Penggunaan kucai biasanya dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Aromanya sangat
khas dan lebih dekat ke bawang putih bukan daun bawang. Kucai merupakan
sayuran yang biasanya banyak digunakan dalam masakan China sehingga kerap
disebut Chinese chives. Selain perannya dalam memberi rasa dalam masakan,
secara klinis kucai telah teruji mampu memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh.
Kucai bermanfaat mampu menurunkan tekanan darah sistolik (angka fase darah
saat dipompa jantung) dan tekanan darah diastolik (angka fase tekanan darah saat
kembali ke jantung).
Pada saat ini sudah mulai terbentuk pasar untuk produk sayuran yang sudah
diolah minimal (dikupas dan atau dirajang) agar konsumen dapat langsung
menggunakan atau memasaknya tanpa harus melakukan lagi kegiatan
pembersihan dan pengecilan ukuran (pemotongan/perajangan).
Sebagaimana produk pertanian lainnya jika telah mengalami pengolahan
yang menyebabkan luka terbuka (baik karena pengupasan atau perajangan) maka
umur simpannya menjadi lebih pendek. Hal ini selain disebabkan semakin
cepatnya laju respirasi juga disebabkan semakin meningkatnya mikroorganisme
pembusuk. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha agar produk pertanian yang
telah diolah minimal dapat dipertahankan umur simpannya. Salah satunya adalah
pembuatan kemasan dengan atmosfer termodifikasi. Kemasan atmosfer
termodifikasi adalah pengemasan menggunakan plastik film dengan permeabilitas
tertentu yang akan mengatur konsentrasi gas O2 disekitar produk relatif rendah
sehingga respirasi tetap berjalan tetapi dengan laju yang lebih lambat. Sementara
itu konsentrasi gas CO2 tetap rendah karena sebagian O2 hasil respirasi
dikeluarkan dari kemasan sehingga tidak meracuni produk. Pengemasan dalam
atmosfer termodifikasi diharapkan dapat menurunkan laju respirasi kucai segar
rajangan dan menjaga kesegaran kucai lebih lama dengan tingkat mutu yang dapat
diterima.
Secara umum, pengemasan dengan kemasan atmosfer termodifikasi
dibarengi dengan penyimpanan pada suhu rendah. Namun cara ini membutuhkan
biaya lebih untuk proses menurunkan suhunya (contohnya membeli lemari
pendingin). Selain itu pemasaran kucai itu sendiri lebih banyak ditemui di pasar
tradisional dimana tidak ada penyimpanan untuk suhu rendah. Maka pada
penelitian ini dibuat kemasan atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan
pada suhu ruang. Dan penelitian mengenai umur simpan kucai segar rajangan
belum dilakukan padahal hasil dari penelitian ini akan bermanfaat untuk
menentukan umur simpan kucai segar rajangan. Oleh karena itu, penelitian yang
dilakukan ini terfokus pada perubahan karakteristik sifat kucai selama waktu
penyimpanan.
2
Perumusan Masalah
Kegiatan pascapanen kucai segar seperti pengolahan minimal, yaitu
pembersihan dan perajangan dapat mempercepat laju respirasi dan pembusukan.
Penanganan selama penyimpanan diperlukan untuk memperpanjang umur simpan
kucai segar rajangan. Penanganan dilakukan dengan membuat kemasan atmosfer
termodifikasi yang dapat menekan laju respirasi kucai segar rajangan. Kemasan
ini akan dilakukan penyimpanan pada suhu ruang untuk melihat kemampuan
kemasan dengan pengendalian komposisi gas dalam menyimpan kucai segar
rajangan.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah mengkaji karakteristik penyimpanan
kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer termodifikasi pada suhu ruang agar
dapat memperpanjang umur simpannya.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Menentukan komposisi gas (O2 dan CO2) untuk penyimpanan kucai segar
rajangan pada suhu ruang.
2. Menentukan jenis film dan ukuran kemasan untuk penyimpanan kucai segar
rajangan dalam atmosfer termodifikasi pada suhu ruang.
3. Menentukan umur simpan kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer
termodifikasi pada suhu ruang.
TINJAUAN PUSTAKA
Kucai
Kucai (Allium schoenoprasum L.), atau bawang kucai serta daun kucai
(Gambar 1), menurut klasifikasi botani merupakan satu orde dengan bawang daun
(Allium ampeloprasum). Penggunaan kucai sama seperti bawang daun yaitu biasa
disajikan dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Kucai berdaun pipih dan bunganya
berwarna putih. Aroma kucai lebih dekat ke bawang putih sehingga dalam bahasa
Inggris disebut garlic-chives. Daunnya beraroma tajam dan pekat namun berbeda
dengan aroma daun prei (A. porrum) maupun daun bawang (A. cepa, A. fistulosum,
A. ascanolicum).
3
Gambar 1 Sayur kucai
Tanaman ini mengambil sedikit ruang dan boleh dimakan keseluruhannya
(dari pucuk sampai bawangnya). Variasi kucai yang popular adalah Kucai Cina
yang mempunyai aroma menyerupai bawang putih pada daunnya. Bunganya juga
berwarna putih. Kucai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah. Pertumbuhannya
akan sangat baik jika ditanam pada tanah yang agak dalam dan dipenuhi dengan
kompos serta bahan organik.
Kucai sudah dapat dipanen pada umur dua bulan setelah tanam. Pemanenan
dapat dilakukan dengan mencabut seluruh bagian tanaman termasuk akar (Aak
1998). Pembersihan sederhana berupa pembersihan akar dari tanah. Kucai sama
seperti bawang daun atau sayuran lainya, tidak mudah tahan lama sehingga perlu
segera dipasarkan agar mutunya masih baik hingga ke tangan konsumen. Kucai
biasanya dikumpulkan dengan cara mengikat batang semu kucai lalu ditumpukkan
kemudian siap dipasarkan ke pasar tradisional. Sejauh ini pemasaran kucai
terbanyak masih di pasar tradisional, dimana penyimpanannya pula tidak
dilakukan pengendalian suhu. Kehilangan pascapanen buah dan sayuran
diperkirakan sekitar 5-25% di negara-negara sedang berkembang (Kader 1992).
Tingkat kehilangan hasil dari produk bawang daun sampai produk diterima
konsumen masih cukup tinggi dan bisa mencapai 50%. Penyebab rusaknya
bawang daun setelah panen ada beberapa hal, yaitu fisiologis dimana sayuran
masih terus melakukan proses respirasi sehingga akan menjadi busuk. Faktor
berikutnya adalah biologis berupa kontaminasi bakteri, mengakibatkan busuk
pada sayuran dan pengaruh fisik berupa benturan, jatuh, memar atau tergores,
robek, proses transportasi/dehidrasi sehingga daun layu.
Pengolahan Minimal
Pengolahan minimal atau sering disebut juga minimally process merupakan
penanganan pada produk hortikultura dengan membuang bagian yang tidak dapat
dikonsumsi sehingga menjadi produk yang siap dikonsumsi atau diolah lebih
lanjut. Produk terolah minimal memiliki resiko pembusukan lebih besar dengan
waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan komoditi yang tidak diolah.
Pengolahan minimal yang dilakukan pada buah-buahan dan sayur-sayuran pada
4
dasarnya adalah membuat luka terbuka pada buah-buahan atau sayur-sayuran.
Adanya luka tersebut akan menyebabkan terjadinya berbagai proses yang pada
akhirnya menurunkan kualitas, misalnya oksidasi enzimatis yang menyebabkan
pencoklatan, peningkatan laju respirasi yang menyebabkan peningkatan laju
kehilangan bobot dan peningkatan laju pelayuan dan pembusukan serta
mempermudah masuknya mikroorganisme ke dalam jaringan buah-buahan atau
sayur-sayuran. Pembusukan pada produk terolah minimal tergantung pada laju
respirasi dan produksi etilen. Kegiatan pada pengolahan minimal meliputi
pembersihan, pengupasan, pencucian, pemotongan dan pengirisan.
Produk minimally process mempunyai beberapa keunggulan diantaranya
sedikit menghasilkan sampah, mutu jelas terlihat dan dapat dibeli sesuai dengan
jumlah kebutuhan. Pengolahan minimal buah-buahan dan sayur-sayuran memiliki
dua manfaat. Manfaat pertama adalah untuk menjaga kesegaran produk tanpa
kehilangan kualitas nutrisi. Manfaat kedua untuk menjamin umur simpan produk
agar cukup waktu untuk melaksanakan distribusi di daerah konsumsi. Umur
simpan mikrobiologi, sensori dan nutrisional buah-buahan dan sayur-sayuran
terolah minimal paling tidak adalah 4 sampai 7 hari, tetapi lebih disukai jika
sampai 21 hari tergantung pada pasar.
Respirasi
Menurut Pantastico (1989), respirasi adalah suatu proses pembongkaran
bahan organik yang tersimpan (karbohidrat, protein dan lemak) menjadi bahan
yang lebih sederhana dan akhirnya berupa energi. Selama produk berespirasi
maka komoditi akan mengalami pematangan kemudian diikuti dengan cepat oleh
proses pembusukan. Kehilangan cadangan makanan selama respirasi berarti
kehilangan nilai gizi makanan (nilai energi), berkurangnya kualitas rasa,
khususnya rasa manis, dan kehilangan bobot kering ekonomis (khususnya bagi
komoditi yang akan didehidrasi). Respirasi dibedakan dalam tiga tingkat: (1)
pemecahan polisakarida menjadi gula sederhana; (2) oksidasi gula menjadi asam
piruvat; dan (3) transformasi piruvat dan asam-asam organik lainnya secara
aerobik menjadi CO2, air dan energi. Dikemukakan juga bahwa besar kecilnya
respirasi dapat diukur dengan menentukan jumlah substrat yang hilang, O2 yang
diserap, CO2 yang dikeluarkan, panas yang dihasilkan dan energi yang timbul
(Pantastico 1989). Daya simpan buah-buahan dan sayuran sangat tergantung pada
intensitas atau tingkat kecepatan pernapasannya. Ada golongan komoditas yang
cukup tahan lama sesudah dipanen seperti biji-bijian atau umbi-umbian dan ada
komoditi yang tidak tahan lama seperti buah yang berdaging, bagian tanaman
yang lunak seperti bagian kuncup (titik tumbuh) tanaman.
Menurut Pantastico (1989) laju pernapasan merupakan indikasi yang baik
untuk menduga daya simpan buah-buahan dan sayuran setelah dipanen. Laju
pernapasan yang tinggi biasanya menyebabkan berkurangnya daya simpan produk
yang selanjutnya diikuti oleh penurunan mutu dan nilai gizinya. Sebagian besar
perubahan fisikokimiawi yang terjadi pada buah setelah panen berhubungan
dengan metabolisma oksidatif, termasuk pernapasan. Secara sederhana proses
pernapasan yang terjadi dalam sel buah dan sayuran digambarkan sebagai berikut:
5
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 2H2O + Energi
Intensitas respirasi sering dianggap sebagai ukuran laju jalannya
metabolisme dan sering dianggap mengenai daya simpan yang pendek. Bahan
yang memiliki laju respirasi tinggi biasanya memiliki daya simpan yang pendek.
Laju respirasi adalah bobot CO2 yang dihasilkan per setiap bobot bahan pada
selang waktu tertentu dengan dimensi satuannya kg CO2/kg.jam. Dengan
pengukuran O2 dan CO2 dimungkinkan untuk mengevaluasi sifat proses
pernapasan. Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi
(Weichmann 1987).
Kelas
Sangat rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat tinggi
Sangat-sangat tinggi
Intensitas respirasi pada Komoditi
10oC (mg CO2 kg-1 h-1)
100
Brokoli, jagung manis
Penyimpanan dalam Atmosfer Termodifikasi
Teknik atmosfer termodifikasi adalah pengubahan komposisi udara dengan
pengurangan atau penambahan gas tertentu ke dalam udara normal (78.08% N2,
20.95% O2 dan 0.03% CO2). Teknik atmosfer termodifikasi untuk produk buahbuahan dan sayur-sayuran selalu dicirikan dengan penurunan konsentrasi oksigen
(O2) dan peningkatan konsentrasi karbondioksida (CO2) (Kader 1992).
Pengubahan komposisi udara tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan
bahan kemasan tertentu yang memiliki permeabilitas terhadap oksigen dan
karbondioksida tertentu sehingga dengan sendirinya terjadi pengubahan
komposisi udara. Perubahan komposisi udara di dalam kemasan terjadi karena (i)
konsumsi oksigen oleh komoditi selama penyimpanan, (ii) produksi
karbondioksida oleh komoditi, dan (iii) pertukaran gas dengan lingkungan melalui
film kemasan. Atmosfer terkendali dapat menghambat pelayuan, menurunkan laju
respirasi dan menurunkan laju pelunakan jaringan (Kader 1992).
Komposisi udara termodifikasi yang cocok pada suatu produk buah-buahan
dan sayur-sayuran dapat menghambat laju kehilangan klorofil. Hal ini diduga
karena penghambatan penguraian klorofil menjadi senyawa yang tidak berwarna
seperti pheophytin dan penurunan produksi klorofilase sebagai akibat penurunan
produksi etilen. Peningkatan karbondioksida juga dapat menyebabkan terjadinya
oksidasi senyawa fenol dan menghasilkan senyawa yang berwarna gelap.
Beberapa hasil penelitian penyimpanan dalam atmosfer termodifikasi
menghasilkan rekomendasi sebagai berikut. Affandi (2002) merekomendasikan
6
penyimpanan rajangan selada segar dalam udara dengan komposisi 0-2% O2 dan
9-10% CO2 pada penyimpanan suhu 3oC selama 6 hari. Maharani (2002)
merekomendasi untuk menyimpan rajangan bawang bombay pada udara dengan
3-5% O2 dan 9-11% CO2 pada penyimpanan suhu 2oC selama 11 hari. Juliana
(2003) merekomendasi penyimpanan jamur potong pada udara dengan komposisi
4-6% O2 dan 13-15% CO2 pada penyimpanan suhu 3oC selama 11 hari. Sugiarto
(2005) merekomendasi penyimpanan rajangan bawang daun pada udara dengan
komposisi 3-5% O2 dan 3-5% CO2 pada penyimpanan suhu 5oC. Sudirman (2008)
merekomendasikan penyimpanan sayuran campuran (wortel, jagung semi, buncis)
terolah minimal pada udara dengan komposisi 1-3% O2 dan 5-8% CO2 pada
penyimpanan suhu 5oC.
Kemasan
Kemasan adalah bagian diluar produk atau pembungkus produk yang
digunakan untuk menjaga mutu produk. Pada dasarnya, terdapat tiga fungsi
kemasan yaitu sebagai wadah, pelindung produk, dan sarana informasi produk
(Ahmad 2013). Kemasan merupakan komponen penting dalam teknik atmosfer
termodifikasi. Pemilihan kemasan yang tepat akan memperpanjang masa simpan
produk pangan. Kemasan film plastik untuk pengemasan atmosfer termodifikasi
sebaiknya dapat memberikan fungsi perlindungan, memiliki kekuatan,
kemampuan dikelim panas, kejernihan dan kemampuan cetaknya (printable
surface). Namun demikian yang paling penting untuk pengemasan atmosfer
termodifikasi adalah permeabilitasnya terhadap oksigen dan karbondioksida. Low
density polyethylene (LDPE) merupakan film dengan harga yang cukup
terjangkau yang kuat dan jernih. Polypropylene merupakan film yang lebih kaku,
kuat dan lebih ringan dari Polyethylene. Film ini memiliki permeabilitas uap air
rendah, ketahanan yang cukup baik terhadap minyak, ketahanan terhadap suhu
tinggi yang baik sehingga plastik ini banyak digunakan oleh masyarakat.
Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan penetapan
disajikan pada Tabel 2 dan nilai transmisi uap air pada kemasan dapat dilihat pada
Tabel 3.
Tabel 2 Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan
penetapan (ml.mil/m2.jam.atm)
10oC
15 oC
25 oC
Jenis Film Kemasan
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
Low density polyethylene (LDPE)
1002 3600
Polypropylene
265 363 294 430
229
656
Stretch film
342 888 473 748 4143 6226
White stretch film
226 422 291 412 1464 1479
Sumber : Gunadnya 1993
7
Tabel 3 Transmisi uap air pada beberapa kemasan
Jenis Film Kemasan
Low Density Polyethylene (LDPE)
Linear low density polyethylene (LLDPE)
Medium density polyethylene (MDPE)
High density polyethylene (HDPE)
Polivinylchloride (PVC)
Polypropylene (PP)
Polysterene
Saran
Polyester
Transmisi Uap Air (g/m2/hari
pada 37.8 OC dan 90% RH
6-23.2
16-31
8-15
4-10
4-10.8
108.5-155
-
Sumber : Rosalina 2010
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan
Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas
Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. Penelitian ini dilakukan dari bulan Mei 2015 Oktober 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah kucai yang diperoleh dari petani di Cibodas
Kecamatan Cianjur. Bahan lainya yaitu gas nitrogen, oksigen, dan karbondioksida
untuk pengaturan komposisi atmosfer, film plastik kemasan.
Peralatan yang digunakan adalah pisau tajam dan landasan untuk perajangan,
wadah plastik untuk tempat pencucian, jar gelas bertutup untuk wadah pada
penentuan laju respirasi dan penentuan komposisi atmosfer termodifikasi,
timbangan mettler PM-4800 untuk mengukur bobot kucai, chromameter Konika
Minolta tipe CR-400 untuk mengukur warna, Cosmotector tipe XP-314B untuk
pengukuran konsentrasi gas CO2 dan Cosmotector tipe XPO-318 untuk mengukur
konsentrasi gas O2.
Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yang setiap
pelaksanaannya diawali dengan penanganan pendahuluan sayur kucai segar.
Setelah melakukan tahapan tersebut, dilakukan pengemasan dengan teknik
atmosfer termodifikasi. Hasil dari setiap tahapan penelitian akan dijadikan sebagai
8
acuan untuk melakukan tahapan-tahapan selanjutnya. Diagram alir metode
penelitian secara garis besar dapat dilihat pada Gambar 2.
Mulai
Sayur kucai segar
Pembersihan awal dan sortasi
Perajangan (panjang 2-4 cm)
Masukkan kucai segar rajangan ke dalam topless
Penyimpanan pada
komposisi gas 1-3%
02 dan 3-5% CO2
(C1)
Penyimpanan pada
komposisi gas 3-5%
02 dan 3-5% CO2
(C2)
Penyimpanan pada
komposisi gas 1-3%
02 dan 9-10% CO2
(C3)
Penyimpanan pada
komposisi gas
normal (C4)
Penyimpanan pada suhu ruang
Pengukuran laju respirasi
Komposisi gas 02 dan CO2 yang terpilih
Penentuan jenis kemasan berdasarkan komposisi
gas terpilih
Jenis kemasan
Penentuan ukuran kemasan
Ukuran kemasan
Penyimpanan dengan
kemasan terpilih
2 kali lipat
ukuran
teoritis
Ukuran
teoritis
Penyimpanan dengan
kemasan pembanding 1
Setengah
ukuran
teoritis
2 kali lipat
ukuran
teoritis
Ukuran
teoritis
Penyimpanan dengan
kemasan pembanding 2
Setengah
ukuran
teoritis
Pengukuran tingkat perubahan warna, susut bobot,
kadar air, uji organoleptik (Hari ke 0, 3, 6)
Analisis parameter mutu
Umur simpan kucai segar rajangan dalam kemasan
atmosfer termodifikasi
Selesai
Gambar 2 Diagram alir metode penelitian
Ukuran
teoritis
9
Penanganan Pendahuluan
Penanganan pendahuluan yang dilakukan pada kucai segar adalah sortasi.
Kucai yang dipilih adalah yang berbentuk sempurna, masih segar, tidak cacat atau
luka, dicuci dengan air dan ukurannya seragam. Bagian akar kucai dipotong.
Kucai dibersihkan dengan menggunakan air mengalir agar bersih dari kotoran
atau bagian sisa yang menempel. Setelah kucai dalam kondisi bersih, kucai
dirajang sepanjang 2–4 cm, kemudian didiamkan selama ± 2 menit agar kering.
Penentuan Komposisi Gas CO2 dan O2 dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
Penentuan komposisi gas CO2 dan O2 terbaik dilakukan berdasarkan laju
respirasi terendah. Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran laju respirasi kucai
segar rajangan dengan cara kucai segar rajangan seberat ±250 g dimasukkan ke
dalam stopless kaca dengan tutup plastik yang dilengkapi dengan dua buah lubang
untuk pengukuran CO2 dan O2. Lubang disambung dengan selang plastik yang
dapat ditutup rapat. Pengaturan komposisi atmosfer sesuai perlakuan dilakukan
dengan mencampur gas CO2, N2 dan O2 menjadi satu ke dalam wadah stopless
yang telah berisi kucai terolah minimal. Komposisi gas tersebut dilakukan pada 4
taraf yaitu, 1-3% O2 dan 3-5% CO2 (C1) berdasarkan rekomendasi Sudirman
(2008), 3-5% O2 dan 3-5% CO2 (C2) berdasarkan rekomendasi Sugiarto (2005), 13% O2 dan 9-10% CO2 (C3) berdasarkan rekomendasi Affandi (2002) serta udara
normal (C4). Pembacaan komposisi atmosfer yang diinginkan dilakukan
menggunakan Cosmotector tipe XP-314B dan Cosmotector tipe XPO-318.
Setelah komposisi O2 mendekati batas maksimum dan konsentrasi CO2 mendekati
batas minimum, maka penyemprotan gas dihentikan. Kemudian bagian ujung
selang ditutup rapat dengan menggunakan malam dan selang dilipat serta dijepit
untuk mencegah masuknya gas CO2 dan O2 dari luar. Penyimpanan dilakukan
pada suhu ruangan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali.
Pengukuran konsentrasi CO2 dan O2 dilakukan setiap tiga jam pada hari pertama,
6 jam pada hari kedua, setiap 12 jam pada hari ketiga dan setiap 24 jam sampai
hari kelima karena berdasarkan percobaan sederhana, kucai segar dapat disimpan
selama 5-6 hari dalam suhu 5oC.
Laju respirasi dihitung menggunakan persamaan Mannaperumna dan Singh
(1989) :
(1)
dimana :
R
= laju respirasi (ml/kg.jam)
V
= volume bebas (ml)
W
= berat sampel (kg)
= perubahan konsentrasi gas terhadap waktu (%/jam)
Penentuan Jenis Film dan Ukuran Kemasan Kucai Segar Rajangan dengan
Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
Penentuan jenis kemasan dilakukan dengan memplotkan konsentrasi CO2
dan O2 terpilih pada kurva permeabilitas jenis kemasan (Gambar 3).
10
Gambar 3 Kurva permeabilitas jenis kemasan
Sumber : Sugiarto 2005
Di samping menggunakan jenis plastik film terpilih, plastik jenis lain
dengan permeabilitas berbeda digunakan sebagai pembanding. Kemasan
pembanding dibuat sebanyak dua jenis yaitu melihat dari laju respirasi terendah
kedua (pembanding 1) dan jenis plastik yang banyak digunakan oleh masyarakat
(pembanding 2). Rancangan berupa berat produk optimal yang akan dikemas
dapat diperoleh berdasarkan persamaan sebagai berikut (Mannapperuma dan
Singh 1989) :
-
-
(2)
dimana :
W = berat bahan yang dikemas (kg)
Py = permeabilitas terhadap O2 (ml.mil/m2.atm.hari)
Pz = permeabilitas terhadap CO2 (ml.mil/m2.atm.hari)
Ry = laju konsumsi oksigen (ml/kg.jam)
Rz = laju produksi karbondioksida (ml/kg.jam)
b = ketebalan film kemasan (mm)
A = luas permukaan kemasan (m2)
ya = konsentrasi O2 udara normal (%)
y = konsentrasi O2 dalam kemasan (%)
za = konsentrasi CO2 udara normal (%)
z = konsentrasi CO2 dalam kemasan (%)
Pada setiap jenis film kemasan, ukuran yang telah dihitung (teoritis) kemudian
diperbesar dan diperkecil dua kali lipat sebagai pembanding.
11
Perubahan Mutu Kucai Segar Rajangan dengan Penyimpanan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
Perubahan mutu dilakukan berdasarkan beberapa parameter pengukuran,
yaitu perubahan kadar air, susut bobot, perubahan warna dan uji organoleptik.
Data pengukuran kemudian akan dilanjutkan dengan analisis statistik. Penjelasan
mengenai metoda pengukuran setiap parameternya sebagai berikut.
Kadar Air
Pengukuran kadar air dilakukan dengan metode oven sesuai standar AOAC
(1984), metode ini dilakukan dengan mengeringkan sebanyak 3-5 gram potongan
kucai pada suhu 110 OC selama 24 jam. Kucai yang dikeringkan yaitu kucai
sebelum dan setelah penyimpanan dengan kemasan atmosfer termodifikasi. Nilai
kadar air diperoleh dari Persamaan 3.
KA
B1 B2
100 %
B2
(3)
dimana :
KA = kadar air (%)
B1 = bobot awal (gram)
B2 = bobot akhir (gram)
Susut bobot
Bobot yang hilang diukur dengan Timbangan Digital Mettler PM-4800 dan
dipersentasekan sesuai Persamaan 4. Bobot yang diukur adalah bobot sampel yang
digunakan konsisten selama penelitian dilakukan.
-
*
(4)
dimana :
Wo = Bobot sebelum perlakuan (g)
Wt = Bobot setelah perlakuan atau pada waktu t (g)
Tingkat Perubahan Warna
Pengukuran warna kucai dilakukan dengan Chromameter yang
menghasilkan nilai Hunter L˟a˟b. Nilai L menunjukkan tingkat kecerahan, nilai a
menunjukkan tingkat warna hijau hingga merah, dan nilai b menunjukkan tingkat
warna biru hingga kuning. Pengukuran dilakukan dengan meletakkan alat di atas
permukaan kucai sehingga cahaya Chromameter mengenai bagian permukaan
kucai segar rajangan. Pengukuran dilakukan pada tiga titik sampel yang diambil 3
sampel dari setiap perlakuan secara konsisten.
Uji Organoleptik
Uji organoleptik merupakan parameter penerimaan konsumen terhadap
produk. Parameter yang digunakan yaitu kesegaran sayur dan warna sayur yang
dinilai secara visual serta aroma sayur. Jumlah panelis setiap pengujian sebanyak
15 orang dan responnya ditabulasikan ke dalam skor tingkat pengamatan dan
pengujian dengan nilai 1 (sangat tidak suka) sampai 7 (sangat suka). Batas
terendah penerimaan panelis ditetapkan pada nilai hedonik 4 (netral). Format
kuisioner organoleptik dapat dilihat pada Lampiran 1. Sebelum panelis melakukan
12
penilaian, panelis terlebih dahulu melihat dan mengenali kucai segar rajangan
yang telah disediakan.
Analisis data dilakukan dengan software Microsoft Excel 2010 dan aplikasi
SPSS 16.0. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak
Lengkap (RAL) dengan 7 taraf kemasan yaitu kemasan plastik stretch film dengan
ukuran diperbesar (P1A), kemasan plastik stretch film dengan ukuran normal
(P1N), kemasan plastik stretch film dengan ukuran diperkecil (P1B), kemasan
plastik LDPE dengan ukuran diperbesar (P2A), kemasan plastik LDPE dengan
ukuran normal (P2N), kemasan plastik LDPE dengan ukuran diperkecil (P2B) dan
kemasan plastik PP dengan ukuran normal (P3N). Pengulangan dilakukan
sebanyak 3 kali. Analisis ragam dilakukan dengan taraf uji 5%.
Model liniernya adalah:
Yij( ) µ + P( ) + ε( )
(5)
dimana:
i
= 1, 2, ...n; dan t = 1, 2, ...n
Yij(t) = nilai pengamatan pada baris ke-i, kolom ke-j yang mendapat
perlakuan ke-t.
µ
= nilai rata-rata umum
P(t) = pengaruh perlakuan ke-t
e(t) = pengaruh galat yang memperoleh perlakuan ke-t
Uji statistik diawali dengan analisa ragam untuk menguji signifikansi
perlakuan, kemudian dilanjutkan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
sebagai penentu beda nyata perlakuan. Acuan dalam analisis ragam dapat
dilanjutkan ke uji DMRT apabila hasil analisis ragam menunjukan perlakuan
berpengaruh signifikan. Kriteria analisis ragam tersebut yaitu:
a. P-value >5% maka tidak signifikan/tidak berpengaruh
b. P-value
KEMASAN ATMOSFER TERMODIFIKASI
PADA SUHU RUANG
TANTI CHRISTI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penyimpanan Kucai
Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang adalah
benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Tanti Christi
NIM F14110010
ABSTRAK
TANTI CHRISTI. Penyimpanan Kucai Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang. Dibimbing oleh LILIK PUJANTORO EKO
NUGROHO.
Kucai (Allium schoenoprasum L.) merupakan salah satu jenis produk
hortikultura yang dikenal sebagai sayuran penyedap dalam masakan, biasanya
dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Pada saat ini mulai terbentuk pasar untuk
produk sayuran terolah minimal agar konsumen lebih mudah dan cepat dalam
penggunaanya. Seperti produk pertanian lainnya jika telah mengalami pengolahan
yang menyebabkan luka terbuka (pengupasan atau perajangan) maka umur
simpannya menjadi lebih pendek. Oleh karena itu, perlu diperhatikan penanganan
pascapanennya. Salah satu penanganan pascapanen adalah proses penyimpanan
dalam kemasan atmosfer yang termodifikasi. Maka tujuan penelitian ini mengkaji
karakteristik penyimpanan kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer
termodifikasi pada suhu ruang agar dapat memperpanjang umur simpannya. Hasil
penelitian menunjukkan laju respirasi kucai segar terolah minimal pada komposisi
gas 1-3% O2 dan 9-10% CO2 pada suhu ruang merupakan laju respirasi terendah
yaitu sebesar 48.09 ml CO2/kg.jam dan 14.84 ml O2/kg.jam. Daerah atmosfer
tersebut berada pada film kemasan stretch film. Pada penelitian ini dilakukan
perlakuan jenis kemasan lainnya sebagai pembanding, yaitu LDPE dan PP. Setiap
kemasan dilakukan pembesaran dan pengecilan ukuran luas bukaan sebesar dua
kali lipat dari ukuran normal (perhitungan). Berdasarkan parameter yang diukur
(susut bobot, perubahan warna dan kadar air) dan uji organoleptik, kemasan
stretch film 0.017 mm dengan ukuran 12.82 cm2 menghasilkan umur simpan kucai
segar rajangan yang lebih lama dibandingkan dengan kemasan lainnya. Sayur
kucai segar rajangan yang dikemas menggunakan stretch film pada ukuran 12.82
cm2 dengan kisaran berat 100 gram masih dapat diterima konsumen hingga hari
ketiga pada penyimpanan suhu ruang (±27.5 OC).
Kata kunci: atmosfer termodifikasi, kemasan, laju respirasi, mutu, kucai rajangan
ABSTRACT
TANTI CHRISTI. Sliced Fresh Chives Storage in Modified Atmosphere
Packaging at Room Temperature. Supervised by LILIK PUJANTORO EKO
NUGROHO.
Chives (Allium schoenoprasum L.) is one type of horticultural products
known as flavoring vegetable in the cuisine, usually in small sliced form.
Recently, there is market for minimally processed vegetable products because it is
more practical and confenion to be used by consumers. Such as other agricultural
products if it has undergone a treatment that causes injury (peeling or slicing) then
the shelf life becomes shorter. Therefore, post-harvest handling process need to be
considered. One of the post-harvest handlings is storage in modified atmosphere
packaging. Then the purpose of this study was to analyze the characteristics of the
storage process of sliced fresh chives in modified atmosphere packaging in
maintaining quality and freshness. The results showed that the lowest respiration
rate of minimally processed fresh chives (48.09 ml CO2/kg.hour and 14.84 ml
O2/kg.hour) was obtained at gas composition of 1-3% O2 and 9-10% CO2. Based
on those composition, the atmospheric area is located at stretch film packaging
films. In this study, other types of packaging (LDPE and PP) were also use as
comparison. Each packaging is done enlarging and reducing the size of the surface
area is twice than normal size (theoritical). Based on the measured parameters
(weight loss, discoloration and change of moisture content) and organoleptic test,
0.017 mm stretch film packaging with the surface area up to 12.82 cm2 produces
minimally processed chives better than other packaging. Sliced fresh chives
vegetables are packaged using stretch film at the size of 12.82 cm2 with a weight
of 100 grams is acceptable to consumers up to 3 days at room temperature (±27.5
o
C) storage.
Keywords: modified atmosphere, package, quality, respiration rate, sliced chives
PENYIMPANAN KUCAI SEGAR RAJANGAN DALAM
KEMASAN ATMOSFER TERMODIFIKASI
PADA SUHU RUANG
TANTI CHRISTI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2015 ini ialah pengemasan
atmosfer termodifikasi dengan minimali proses, dengan judul Penyimpanan Kucai
Segar Rajangan dalam Kemasan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua atas dukungan moril
maupun materiil dan Bapak Dr Ir Lilik Pujantoro Eko Nugroho, MAgr selaku
pembimbing yang selalu memberikan bimbingan dan pengajarannya hingga karya
ilmiah ini selesai serta Dr Ir I Wayan Budiastra, MAgr dan Dr Slamet Widodo,
STP, MSc selaku dosen penguji yang turut memberikan kritik dan saran serta
pengarahan untuk tugas akhir ini. Di samping itu terima kasih juga penulis
sampaikan kepada Bapak Sulyaden dan Bapak Abas selaku teknisi Laboratorium
Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian yang telah membantu selama
pengukuran dan pengambilan data di laboratorium, Bapak Ahmad selaku teknisi
Laboratorium Lingkungan dan Bangunan Pertanian, dan seluruh teman-teman
mahasiswa Teknik Mesin dan Biosistem Angkatan 48 atas dukungan dan
bantuannya hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, serta semua pihak
lainnya yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016
Tanti Christi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Kucai
2
Pengolahan Minimal
3
Respirasi
4
Penyimpanan dalam Atmosfer Termodifikasi
5
Kemasan
6
METODE
7
Waktu dan Tempat
7
Bahan dan Alat
7
Prosedur Penelitian
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
13
Penentuan Komposisi Gas CO2 dan O2 dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
13
Penentuan Jenis Film dan Ukuran Kemasan Kucai Segar Rajangan
dengan Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
14
Perubahan Mutu Kucai Segar Rajangan dengan Penyimpanan
Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
16
Penentuan Kemasan Terbaik dan Umur Simpan Kucai Segar Rajangan
dengan Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
SIMPULAN DAN SARAN
23
24
Simpulan
24
Saran
25
DAFTAR PUSTAKA
25
LAMPIRAN
27
RIWAYAT HIDUP
44
DAFTAR TABEL
1
Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi
2
Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan
5
penetapan (ml.mil/m2.jam.atm)
6
3
Transmisi uap air pada beberapa kemasan
7
4
Pemilihan kemasan berdasarkan pembobotan pada semua parameter
mutu selama 3 hari di suhu ruang
24
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sayur kucai
Diagram alir metode penelitian
Kurva permeabilitas jenis kemasan
Laju respirasi rata-rata kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan
selama penyimpanan di suhu ruang pada komposisi gas 1-3% O2 dan
3-5% CO2 ( ), 3-5% O2 dan 3-5% CO2 ( ), 1-3% O2 dan 9-10% CO2
( ) serta udara normal ( ). Garis vertikal di atas tiap balok data
menunjukkan galat baku dan huruf-huruf di atas balok data
menunjukkan pembandingan nilai tengah antar komposisi gas pada
tiap kelompok perlakuan berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 0.05
Plot daerah atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan
Susut bobot kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan dengan
kemasan strecth film ukuran diperbesar (◊), stretch film normal (□),
stretch film ukuran diperkecil (▲), LDPE ukuran diperbesar (x),
LDPE normal (■), LDPE ukuran diperkecil (●), dan PP (+)
Kadar air kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan dengan
kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch film ukuran
normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE ukuran
diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran diperkecil
(■), dan PP (■)
Kucai segar rajangan yang dikemas pada a. kemasan LDPE ukuran
normal dan b. kemasan LDPE ukuran diperbesar selama 3 hari
penyimpanan pada suhu ruang
Perubahan nilai kecerahan (L) kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (◊), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (∆), LDPE
ukuran diperbesar (x), LDPE ukuran normal (Ж), LDPE ukuran
diperkecil (●), dan PP (+)
3
8
10
13
15
17
18
18
19
10 Kucai segar rajangan yang disimpan pada kemasan P2B selama
6 hari pada suhu ruang
11 Perubahan nilai a kucai (Allium schoenoprasum) segar rajangan
dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (◊), stretch film
ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (∆), LDPE
ukuran diperbesar (x), LDPE ukuran normal (Ж), LDPE ukuran
diperkecil (●), dan PP (+)
12 Tingkat kesukaan kesegaran kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
13 Tingkat kesukaan warna kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
14 Tingkat kesukaan aroma kucai (Allium schoenoprasum) segar
rajangan dengan kemasan stretch film ukuran diperbesar (■), stretch
film ukuran normal (■), stretch film ukuran diperkecil (■), LDPE
ukuran diperbesar (■), LDPE ukuran normal (■), LDPE ukuran
diperkecil (■), dan PP (■)
20
20
22
22
23
DAFTAR LAMPIRAN
1
Format kuisioner uji organoleptik kucai segar rajangan dengan
kemasan atmosfer termodifikasi pada suhu ruang
27
2 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan perubahan warna 27
3 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan organoleptik
28
4 Pemilihan kemasan secara pembobotan berdasarkan semua parameter
mutu
29
5 Konsentrasi gas oksigen dan karbondioksida di dalam jar gelas pada
suhu ruang
30
6 Contoh perhitungan laju respirasi kucai segar rajangan di dalam jar
gelas pada suhu ruang
31
7 Laju respirasi kucai segar rajangan di dalam jar gelas pada suhu ruang 32
8 Analisis sidik ragam laju respirasi kucai segar rajangan pada jar
gelas selama penyimpanan pada suhu ruang
33
9 Perhitungan ukuran kemasan LDPE
34
10 Perhitungan ukuran kemasan PP
34
11 Desain kemasan atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan pada
penyimpanan suhu ruang
35
12 Data hasil pengukuran susut bobot kucai segar rajangan yang
dikemas pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama
penyimpanan pada suhu ruang
38
13 Analisis sidik ragam susut bobot kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
14 Data hasil pengukuran kadar air kucai segar rajangan yang dikemas
pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama penyimpanan
pada suhu ruang
15 Analisis sidik ragam kadar air kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
16 Data hasil pengukuran nilai kecerahan (derajat L) kucai segar rajangan
yang dikemas pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama
penyimpanan pada suhu ruang
17 Ananlisis sidik ragam nilai kecerahan (derajat L) kucai segar rajangan
pada semua kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
18 Data hasil pengukuran derajat a kucai segar rajangan yang dikemas
pada beberapa kemasan atmosfer termodifikasi selama penyimpanan
pada suhu ruang
19 Analisis sidik ragam derajat a kucai segar rajangan pada semua
kemasan selama penyimpanan pada suhu ruang
38
39
40
40
41
42
42
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kucai (Allium schoenoprasum) merupakan salah satu macam daun bawang
yang dibudidayakan di Indonesia (Setiawati et al. 2007). Kucai memiliki bentuk
daun kecil, panjang, rongga di dalam daun kecil dan berwarna hijau, serta berumbi
kecil. Kucai sudah dikenal menjadi salah satu sayuran penyedap dalam masakan.
Penggunaan kucai biasanya dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Aromanya sangat
khas dan lebih dekat ke bawang putih bukan daun bawang. Kucai merupakan
sayuran yang biasanya banyak digunakan dalam masakan China sehingga kerap
disebut Chinese chives. Selain perannya dalam memberi rasa dalam masakan,
secara klinis kucai telah teruji mampu memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh.
Kucai bermanfaat mampu menurunkan tekanan darah sistolik (angka fase darah
saat dipompa jantung) dan tekanan darah diastolik (angka fase tekanan darah saat
kembali ke jantung).
Pada saat ini sudah mulai terbentuk pasar untuk produk sayuran yang sudah
diolah minimal (dikupas dan atau dirajang) agar konsumen dapat langsung
menggunakan atau memasaknya tanpa harus melakukan lagi kegiatan
pembersihan dan pengecilan ukuran (pemotongan/perajangan).
Sebagaimana produk pertanian lainnya jika telah mengalami pengolahan
yang menyebabkan luka terbuka (baik karena pengupasan atau perajangan) maka
umur simpannya menjadi lebih pendek. Hal ini selain disebabkan semakin
cepatnya laju respirasi juga disebabkan semakin meningkatnya mikroorganisme
pembusuk. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha agar produk pertanian yang
telah diolah minimal dapat dipertahankan umur simpannya. Salah satunya adalah
pembuatan kemasan dengan atmosfer termodifikasi. Kemasan atmosfer
termodifikasi adalah pengemasan menggunakan plastik film dengan permeabilitas
tertentu yang akan mengatur konsentrasi gas O2 disekitar produk relatif rendah
sehingga respirasi tetap berjalan tetapi dengan laju yang lebih lambat. Sementara
itu konsentrasi gas CO2 tetap rendah karena sebagian O2 hasil respirasi
dikeluarkan dari kemasan sehingga tidak meracuni produk. Pengemasan dalam
atmosfer termodifikasi diharapkan dapat menurunkan laju respirasi kucai segar
rajangan dan menjaga kesegaran kucai lebih lama dengan tingkat mutu yang dapat
diterima.
Secara umum, pengemasan dengan kemasan atmosfer termodifikasi
dibarengi dengan penyimpanan pada suhu rendah. Namun cara ini membutuhkan
biaya lebih untuk proses menurunkan suhunya (contohnya membeli lemari
pendingin). Selain itu pemasaran kucai itu sendiri lebih banyak ditemui di pasar
tradisional dimana tidak ada penyimpanan untuk suhu rendah. Maka pada
penelitian ini dibuat kemasan atmosfer termodifikasi untuk kucai segar rajangan
pada suhu ruang. Dan penelitian mengenai umur simpan kucai segar rajangan
belum dilakukan padahal hasil dari penelitian ini akan bermanfaat untuk
menentukan umur simpan kucai segar rajangan. Oleh karena itu, penelitian yang
dilakukan ini terfokus pada perubahan karakteristik sifat kucai selama waktu
penyimpanan.
2
Perumusan Masalah
Kegiatan pascapanen kucai segar seperti pengolahan minimal, yaitu
pembersihan dan perajangan dapat mempercepat laju respirasi dan pembusukan.
Penanganan selama penyimpanan diperlukan untuk memperpanjang umur simpan
kucai segar rajangan. Penanganan dilakukan dengan membuat kemasan atmosfer
termodifikasi yang dapat menekan laju respirasi kucai segar rajangan. Kemasan
ini akan dilakukan penyimpanan pada suhu ruang untuk melihat kemampuan
kemasan dengan pengendalian komposisi gas dalam menyimpan kucai segar
rajangan.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah mengkaji karakteristik penyimpanan
kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer termodifikasi pada suhu ruang agar
dapat memperpanjang umur simpannya.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Menentukan komposisi gas (O2 dan CO2) untuk penyimpanan kucai segar
rajangan pada suhu ruang.
2. Menentukan jenis film dan ukuran kemasan untuk penyimpanan kucai segar
rajangan dalam atmosfer termodifikasi pada suhu ruang.
3. Menentukan umur simpan kucai segar rajangan dalam kemasan atmosfer
termodifikasi pada suhu ruang.
TINJAUAN PUSTAKA
Kucai
Kucai (Allium schoenoprasum L.), atau bawang kucai serta daun kucai
(Gambar 1), menurut klasifikasi botani merupakan satu orde dengan bawang daun
(Allium ampeloprasum). Penggunaan kucai sama seperti bawang daun yaitu biasa
disajikan dalam bentuk rajangan kecil-kecil. Kucai berdaun pipih dan bunganya
berwarna putih. Aroma kucai lebih dekat ke bawang putih sehingga dalam bahasa
Inggris disebut garlic-chives. Daunnya beraroma tajam dan pekat namun berbeda
dengan aroma daun prei (A. porrum) maupun daun bawang (A. cepa, A. fistulosum,
A. ascanolicum).
3
Gambar 1 Sayur kucai
Tanaman ini mengambil sedikit ruang dan boleh dimakan keseluruhannya
(dari pucuk sampai bawangnya). Variasi kucai yang popular adalah Kucai Cina
yang mempunyai aroma menyerupai bawang putih pada daunnya. Bunganya juga
berwarna putih. Kucai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah. Pertumbuhannya
akan sangat baik jika ditanam pada tanah yang agak dalam dan dipenuhi dengan
kompos serta bahan organik.
Kucai sudah dapat dipanen pada umur dua bulan setelah tanam. Pemanenan
dapat dilakukan dengan mencabut seluruh bagian tanaman termasuk akar (Aak
1998). Pembersihan sederhana berupa pembersihan akar dari tanah. Kucai sama
seperti bawang daun atau sayuran lainya, tidak mudah tahan lama sehingga perlu
segera dipasarkan agar mutunya masih baik hingga ke tangan konsumen. Kucai
biasanya dikumpulkan dengan cara mengikat batang semu kucai lalu ditumpukkan
kemudian siap dipasarkan ke pasar tradisional. Sejauh ini pemasaran kucai
terbanyak masih di pasar tradisional, dimana penyimpanannya pula tidak
dilakukan pengendalian suhu. Kehilangan pascapanen buah dan sayuran
diperkirakan sekitar 5-25% di negara-negara sedang berkembang (Kader 1992).
Tingkat kehilangan hasil dari produk bawang daun sampai produk diterima
konsumen masih cukup tinggi dan bisa mencapai 50%. Penyebab rusaknya
bawang daun setelah panen ada beberapa hal, yaitu fisiologis dimana sayuran
masih terus melakukan proses respirasi sehingga akan menjadi busuk. Faktor
berikutnya adalah biologis berupa kontaminasi bakteri, mengakibatkan busuk
pada sayuran dan pengaruh fisik berupa benturan, jatuh, memar atau tergores,
robek, proses transportasi/dehidrasi sehingga daun layu.
Pengolahan Minimal
Pengolahan minimal atau sering disebut juga minimally process merupakan
penanganan pada produk hortikultura dengan membuang bagian yang tidak dapat
dikonsumsi sehingga menjadi produk yang siap dikonsumsi atau diolah lebih
lanjut. Produk terolah minimal memiliki resiko pembusukan lebih besar dengan
waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan komoditi yang tidak diolah.
Pengolahan minimal yang dilakukan pada buah-buahan dan sayur-sayuran pada
4
dasarnya adalah membuat luka terbuka pada buah-buahan atau sayur-sayuran.
Adanya luka tersebut akan menyebabkan terjadinya berbagai proses yang pada
akhirnya menurunkan kualitas, misalnya oksidasi enzimatis yang menyebabkan
pencoklatan, peningkatan laju respirasi yang menyebabkan peningkatan laju
kehilangan bobot dan peningkatan laju pelayuan dan pembusukan serta
mempermudah masuknya mikroorganisme ke dalam jaringan buah-buahan atau
sayur-sayuran. Pembusukan pada produk terolah minimal tergantung pada laju
respirasi dan produksi etilen. Kegiatan pada pengolahan minimal meliputi
pembersihan, pengupasan, pencucian, pemotongan dan pengirisan.
Produk minimally process mempunyai beberapa keunggulan diantaranya
sedikit menghasilkan sampah, mutu jelas terlihat dan dapat dibeli sesuai dengan
jumlah kebutuhan. Pengolahan minimal buah-buahan dan sayur-sayuran memiliki
dua manfaat. Manfaat pertama adalah untuk menjaga kesegaran produk tanpa
kehilangan kualitas nutrisi. Manfaat kedua untuk menjamin umur simpan produk
agar cukup waktu untuk melaksanakan distribusi di daerah konsumsi. Umur
simpan mikrobiologi, sensori dan nutrisional buah-buahan dan sayur-sayuran
terolah minimal paling tidak adalah 4 sampai 7 hari, tetapi lebih disukai jika
sampai 21 hari tergantung pada pasar.
Respirasi
Menurut Pantastico (1989), respirasi adalah suatu proses pembongkaran
bahan organik yang tersimpan (karbohidrat, protein dan lemak) menjadi bahan
yang lebih sederhana dan akhirnya berupa energi. Selama produk berespirasi
maka komoditi akan mengalami pematangan kemudian diikuti dengan cepat oleh
proses pembusukan. Kehilangan cadangan makanan selama respirasi berarti
kehilangan nilai gizi makanan (nilai energi), berkurangnya kualitas rasa,
khususnya rasa manis, dan kehilangan bobot kering ekonomis (khususnya bagi
komoditi yang akan didehidrasi). Respirasi dibedakan dalam tiga tingkat: (1)
pemecahan polisakarida menjadi gula sederhana; (2) oksidasi gula menjadi asam
piruvat; dan (3) transformasi piruvat dan asam-asam organik lainnya secara
aerobik menjadi CO2, air dan energi. Dikemukakan juga bahwa besar kecilnya
respirasi dapat diukur dengan menentukan jumlah substrat yang hilang, O2 yang
diserap, CO2 yang dikeluarkan, panas yang dihasilkan dan energi yang timbul
(Pantastico 1989). Daya simpan buah-buahan dan sayuran sangat tergantung pada
intensitas atau tingkat kecepatan pernapasannya. Ada golongan komoditas yang
cukup tahan lama sesudah dipanen seperti biji-bijian atau umbi-umbian dan ada
komoditi yang tidak tahan lama seperti buah yang berdaging, bagian tanaman
yang lunak seperti bagian kuncup (titik tumbuh) tanaman.
Menurut Pantastico (1989) laju pernapasan merupakan indikasi yang baik
untuk menduga daya simpan buah-buahan dan sayuran setelah dipanen. Laju
pernapasan yang tinggi biasanya menyebabkan berkurangnya daya simpan produk
yang selanjutnya diikuti oleh penurunan mutu dan nilai gizinya. Sebagian besar
perubahan fisikokimiawi yang terjadi pada buah setelah panen berhubungan
dengan metabolisma oksidatif, termasuk pernapasan. Secara sederhana proses
pernapasan yang terjadi dalam sel buah dan sayuran digambarkan sebagai berikut:
5
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 2H2O + Energi
Intensitas respirasi sering dianggap sebagai ukuran laju jalannya
metabolisme dan sering dianggap mengenai daya simpan yang pendek. Bahan
yang memiliki laju respirasi tinggi biasanya memiliki daya simpan yang pendek.
Laju respirasi adalah bobot CO2 yang dihasilkan per setiap bobot bahan pada
selang waktu tertentu dengan dimensi satuannya kg CO2/kg.jam. Dengan
pengukuran O2 dan CO2 dimungkinkan untuk mengevaluasi sifat proses
pernapasan. Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi
(Weichmann 1987).
Kelas
Sangat rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat tinggi
Sangat-sangat tinggi
Intensitas respirasi pada Komoditi
10oC (mg CO2 kg-1 h-1)
100
Brokoli, jagung manis
Penyimpanan dalam Atmosfer Termodifikasi
Teknik atmosfer termodifikasi adalah pengubahan komposisi udara dengan
pengurangan atau penambahan gas tertentu ke dalam udara normal (78.08% N2,
20.95% O2 dan 0.03% CO2). Teknik atmosfer termodifikasi untuk produk buahbuahan dan sayur-sayuran selalu dicirikan dengan penurunan konsentrasi oksigen
(O2) dan peningkatan konsentrasi karbondioksida (CO2) (Kader 1992).
Pengubahan komposisi udara tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan
bahan kemasan tertentu yang memiliki permeabilitas terhadap oksigen dan
karbondioksida tertentu sehingga dengan sendirinya terjadi pengubahan
komposisi udara. Perubahan komposisi udara di dalam kemasan terjadi karena (i)
konsumsi oksigen oleh komoditi selama penyimpanan, (ii) produksi
karbondioksida oleh komoditi, dan (iii) pertukaran gas dengan lingkungan melalui
film kemasan. Atmosfer terkendali dapat menghambat pelayuan, menurunkan laju
respirasi dan menurunkan laju pelunakan jaringan (Kader 1992).
Komposisi udara termodifikasi yang cocok pada suatu produk buah-buahan
dan sayur-sayuran dapat menghambat laju kehilangan klorofil. Hal ini diduga
karena penghambatan penguraian klorofil menjadi senyawa yang tidak berwarna
seperti pheophytin dan penurunan produksi klorofilase sebagai akibat penurunan
produksi etilen. Peningkatan karbondioksida juga dapat menyebabkan terjadinya
oksidasi senyawa fenol dan menghasilkan senyawa yang berwarna gelap.
Beberapa hasil penelitian penyimpanan dalam atmosfer termodifikasi
menghasilkan rekomendasi sebagai berikut. Affandi (2002) merekomendasikan
6
penyimpanan rajangan selada segar dalam udara dengan komposisi 0-2% O2 dan
9-10% CO2 pada penyimpanan suhu 3oC selama 6 hari. Maharani (2002)
merekomendasi untuk menyimpan rajangan bawang bombay pada udara dengan
3-5% O2 dan 9-11% CO2 pada penyimpanan suhu 2oC selama 11 hari. Juliana
(2003) merekomendasi penyimpanan jamur potong pada udara dengan komposisi
4-6% O2 dan 13-15% CO2 pada penyimpanan suhu 3oC selama 11 hari. Sugiarto
(2005) merekomendasi penyimpanan rajangan bawang daun pada udara dengan
komposisi 3-5% O2 dan 3-5% CO2 pada penyimpanan suhu 5oC. Sudirman (2008)
merekomendasikan penyimpanan sayuran campuran (wortel, jagung semi, buncis)
terolah minimal pada udara dengan komposisi 1-3% O2 dan 5-8% CO2 pada
penyimpanan suhu 5oC.
Kemasan
Kemasan adalah bagian diluar produk atau pembungkus produk yang
digunakan untuk menjaga mutu produk. Pada dasarnya, terdapat tiga fungsi
kemasan yaitu sebagai wadah, pelindung produk, dan sarana informasi produk
(Ahmad 2013). Kemasan merupakan komponen penting dalam teknik atmosfer
termodifikasi. Pemilihan kemasan yang tepat akan memperpanjang masa simpan
produk pangan. Kemasan film plastik untuk pengemasan atmosfer termodifikasi
sebaiknya dapat memberikan fungsi perlindungan, memiliki kekuatan,
kemampuan dikelim panas, kejernihan dan kemampuan cetaknya (printable
surface). Namun demikian yang paling penting untuk pengemasan atmosfer
termodifikasi adalah permeabilitasnya terhadap oksigen dan karbondioksida. Low
density polyethylene (LDPE) merupakan film dengan harga yang cukup
terjangkau yang kuat dan jernih. Polypropylene merupakan film yang lebih kaku,
kuat dan lebih ringan dari Polyethylene. Film ini memiliki permeabilitas uap air
rendah, ketahanan yang cukup baik terhadap minyak, ketahanan terhadap suhu
tinggi yang baik sehingga plastik ini banyak digunakan oleh masyarakat.
Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan penetapan
disajikan pada Tabel 2 dan nilai transmisi uap air pada kemasan dapat dilihat pada
Tabel 3.
Tabel 2 Koefisien permeabilitas film kemasan terhadap hasil perhitungan dan
penetapan (ml.mil/m2.jam.atm)
10oC
15 oC
25 oC
Jenis Film Kemasan
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
Low density polyethylene (LDPE)
1002 3600
Polypropylene
265 363 294 430
229
656
Stretch film
342 888 473 748 4143 6226
White stretch film
226 422 291 412 1464 1479
Sumber : Gunadnya 1993
7
Tabel 3 Transmisi uap air pada beberapa kemasan
Jenis Film Kemasan
Low Density Polyethylene (LDPE)
Linear low density polyethylene (LLDPE)
Medium density polyethylene (MDPE)
High density polyethylene (HDPE)
Polivinylchloride (PVC)
Polypropylene (PP)
Polysterene
Saran
Polyester
Transmisi Uap Air (g/m2/hari
pada 37.8 OC dan 90% RH
6-23.2
16-31
8-15
4-10
4-10.8
108.5-155
-
Sumber : Rosalina 2010
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan
Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas
Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. Penelitian ini dilakukan dari bulan Mei 2015 Oktober 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah kucai yang diperoleh dari petani di Cibodas
Kecamatan Cianjur. Bahan lainya yaitu gas nitrogen, oksigen, dan karbondioksida
untuk pengaturan komposisi atmosfer, film plastik kemasan.
Peralatan yang digunakan adalah pisau tajam dan landasan untuk perajangan,
wadah plastik untuk tempat pencucian, jar gelas bertutup untuk wadah pada
penentuan laju respirasi dan penentuan komposisi atmosfer termodifikasi,
timbangan mettler PM-4800 untuk mengukur bobot kucai, chromameter Konika
Minolta tipe CR-400 untuk mengukur warna, Cosmotector tipe XP-314B untuk
pengukuran konsentrasi gas CO2 dan Cosmotector tipe XPO-318 untuk mengukur
konsentrasi gas O2.
Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yang setiap
pelaksanaannya diawali dengan penanganan pendahuluan sayur kucai segar.
Setelah melakukan tahapan tersebut, dilakukan pengemasan dengan teknik
atmosfer termodifikasi. Hasil dari setiap tahapan penelitian akan dijadikan sebagai
8
acuan untuk melakukan tahapan-tahapan selanjutnya. Diagram alir metode
penelitian secara garis besar dapat dilihat pada Gambar 2.
Mulai
Sayur kucai segar
Pembersihan awal dan sortasi
Perajangan (panjang 2-4 cm)
Masukkan kucai segar rajangan ke dalam topless
Penyimpanan pada
komposisi gas 1-3%
02 dan 3-5% CO2
(C1)
Penyimpanan pada
komposisi gas 3-5%
02 dan 3-5% CO2
(C2)
Penyimpanan pada
komposisi gas 1-3%
02 dan 9-10% CO2
(C3)
Penyimpanan pada
komposisi gas
normal (C4)
Penyimpanan pada suhu ruang
Pengukuran laju respirasi
Komposisi gas 02 dan CO2 yang terpilih
Penentuan jenis kemasan berdasarkan komposisi
gas terpilih
Jenis kemasan
Penentuan ukuran kemasan
Ukuran kemasan
Penyimpanan dengan
kemasan terpilih
2 kali lipat
ukuran
teoritis
Ukuran
teoritis
Penyimpanan dengan
kemasan pembanding 1
Setengah
ukuran
teoritis
2 kali lipat
ukuran
teoritis
Ukuran
teoritis
Penyimpanan dengan
kemasan pembanding 2
Setengah
ukuran
teoritis
Pengukuran tingkat perubahan warna, susut bobot,
kadar air, uji organoleptik (Hari ke 0, 3, 6)
Analisis parameter mutu
Umur simpan kucai segar rajangan dalam kemasan
atmosfer termodifikasi
Selesai
Gambar 2 Diagram alir metode penelitian
Ukuran
teoritis
9
Penanganan Pendahuluan
Penanganan pendahuluan yang dilakukan pada kucai segar adalah sortasi.
Kucai yang dipilih adalah yang berbentuk sempurna, masih segar, tidak cacat atau
luka, dicuci dengan air dan ukurannya seragam. Bagian akar kucai dipotong.
Kucai dibersihkan dengan menggunakan air mengalir agar bersih dari kotoran
atau bagian sisa yang menempel. Setelah kucai dalam kondisi bersih, kucai
dirajang sepanjang 2–4 cm, kemudian didiamkan selama ± 2 menit agar kering.
Penentuan Komposisi Gas CO2 dan O2 dalam Kemasan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
Penentuan komposisi gas CO2 dan O2 terbaik dilakukan berdasarkan laju
respirasi terendah. Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran laju respirasi kucai
segar rajangan dengan cara kucai segar rajangan seberat ±250 g dimasukkan ke
dalam stopless kaca dengan tutup plastik yang dilengkapi dengan dua buah lubang
untuk pengukuran CO2 dan O2. Lubang disambung dengan selang plastik yang
dapat ditutup rapat. Pengaturan komposisi atmosfer sesuai perlakuan dilakukan
dengan mencampur gas CO2, N2 dan O2 menjadi satu ke dalam wadah stopless
yang telah berisi kucai terolah minimal. Komposisi gas tersebut dilakukan pada 4
taraf yaitu, 1-3% O2 dan 3-5% CO2 (C1) berdasarkan rekomendasi Sudirman
(2008), 3-5% O2 dan 3-5% CO2 (C2) berdasarkan rekomendasi Sugiarto (2005), 13% O2 dan 9-10% CO2 (C3) berdasarkan rekomendasi Affandi (2002) serta udara
normal (C4). Pembacaan komposisi atmosfer yang diinginkan dilakukan
menggunakan Cosmotector tipe XP-314B dan Cosmotector tipe XPO-318.
Setelah komposisi O2 mendekati batas maksimum dan konsentrasi CO2 mendekati
batas minimum, maka penyemprotan gas dihentikan. Kemudian bagian ujung
selang ditutup rapat dengan menggunakan malam dan selang dilipat serta dijepit
untuk mencegah masuknya gas CO2 dan O2 dari luar. Penyimpanan dilakukan
pada suhu ruangan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali.
Pengukuran konsentrasi CO2 dan O2 dilakukan setiap tiga jam pada hari pertama,
6 jam pada hari kedua, setiap 12 jam pada hari ketiga dan setiap 24 jam sampai
hari kelima karena berdasarkan percobaan sederhana, kucai segar dapat disimpan
selama 5-6 hari dalam suhu 5oC.
Laju respirasi dihitung menggunakan persamaan Mannaperumna dan Singh
(1989) :
(1)
dimana :
R
= laju respirasi (ml/kg.jam)
V
= volume bebas (ml)
W
= berat sampel (kg)
= perubahan konsentrasi gas terhadap waktu (%/jam)
Penentuan Jenis Film dan Ukuran Kemasan Kucai Segar Rajangan dengan
Penyimpanan Atmosfer Termodifikasi pada Suhu Ruang
Penentuan jenis kemasan dilakukan dengan memplotkan konsentrasi CO2
dan O2 terpilih pada kurva permeabilitas jenis kemasan (Gambar 3).
10
Gambar 3 Kurva permeabilitas jenis kemasan
Sumber : Sugiarto 2005
Di samping menggunakan jenis plastik film terpilih, plastik jenis lain
dengan permeabilitas berbeda digunakan sebagai pembanding. Kemasan
pembanding dibuat sebanyak dua jenis yaitu melihat dari laju respirasi terendah
kedua (pembanding 1) dan jenis plastik yang banyak digunakan oleh masyarakat
(pembanding 2). Rancangan berupa berat produk optimal yang akan dikemas
dapat diperoleh berdasarkan persamaan sebagai berikut (Mannapperuma dan
Singh 1989) :
-
-
(2)
dimana :
W = berat bahan yang dikemas (kg)
Py = permeabilitas terhadap O2 (ml.mil/m2.atm.hari)
Pz = permeabilitas terhadap CO2 (ml.mil/m2.atm.hari)
Ry = laju konsumsi oksigen (ml/kg.jam)
Rz = laju produksi karbondioksida (ml/kg.jam)
b = ketebalan film kemasan (mm)
A = luas permukaan kemasan (m2)
ya = konsentrasi O2 udara normal (%)
y = konsentrasi O2 dalam kemasan (%)
za = konsentrasi CO2 udara normal (%)
z = konsentrasi CO2 dalam kemasan (%)
Pada setiap jenis film kemasan, ukuran yang telah dihitung (teoritis) kemudian
diperbesar dan diperkecil dua kali lipat sebagai pembanding.
11
Perubahan Mutu Kucai Segar Rajangan dengan Penyimpanan Atmosfer
Termodifikasi pada Suhu Ruang
Perubahan mutu dilakukan berdasarkan beberapa parameter pengukuran,
yaitu perubahan kadar air, susut bobot, perubahan warna dan uji organoleptik.
Data pengukuran kemudian akan dilanjutkan dengan analisis statistik. Penjelasan
mengenai metoda pengukuran setiap parameternya sebagai berikut.
Kadar Air
Pengukuran kadar air dilakukan dengan metode oven sesuai standar AOAC
(1984), metode ini dilakukan dengan mengeringkan sebanyak 3-5 gram potongan
kucai pada suhu 110 OC selama 24 jam. Kucai yang dikeringkan yaitu kucai
sebelum dan setelah penyimpanan dengan kemasan atmosfer termodifikasi. Nilai
kadar air diperoleh dari Persamaan 3.
KA
B1 B2
100 %
B2
(3)
dimana :
KA = kadar air (%)
B1 = bobot awal (gram)
B2 = bobot akhir (gram)
Susut bobot
Bobot yang hilang diukur dengan Timbangan Digital Mettler PM-4800 dan
dipersentasekan sesuai Persamaan 4. Bobot yang diukur adalah bobot sampel yang
digunakan konsisten selama penelitian dilakukan.
-
*
(4)
dimana :
Wo = Bobot sebelum perlakuan (g)
Wt = Bobot setelah perlakuan atau pada waktu t (g)
Tingkat Perubahan Warna
Pengukuran warna kucai dilakukan dengan Chromameter yang
menghasilkan nilai Hunter L˟a˟b. Nilai L menunjukkan tingkat kecerahan, nilai a
menunjukkan tingkat warna hijau hingga merah, dan nilai b menunjukkan tingkat
warna biru hingga kuning. Pengukuran dilakukan dengan meletakkan alat di atas
permukaan kucai sehingga cahaya Chromameter mengenai bagian permukaan
kucai segar rajangan. Pengukuran dilakukan pada tiga titik sampel yang diambil 3
sampel dari setiap perlakuan secara konsisten.
Uji Organoleptik
Uji organoleptik merupakan parameter penerimaan konsumen terhadap
produk. Parameter yang digunakan yaitu kesegaran sayur dan warna sayur yang
dinilai secara visual serta aroma sayur. Jumlah panelis setiap pengujian sebanyak
15 orang dan responnya ditabulasikan ke dalam skor tingkat pengamatan dan
pengujian dengan nilai 1 (sangat tidak suka) sampai 7 (sangat suka). Batas
terendah penerimaan panelis ditetapkan pada nilai hedonik 4 (netral). Format
kuisioner organoleptik dapat dilihat pada Lampiran 1. Sebelum panelis melakukan
12
penilaian, panelis terlebih dahulu melihat dan mengenali kucai segar rajangan
yang telah disediakan.
Analisis data dilakukan dengan software Microsoft Excel 2010 dan aplikasi
SPSS 16.0. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak
Lengkap (RAL) dengan 7 taraf kemasan yaitu kemasan plastik stretch film dengan
ukuran diperbesar (P1A), kemasan plastik stretch film dengan ukuran normal
(P1N), kemasan plastik stretch film dengan ukuran diperkecil (P1B), kemasan
plastik LDPE dengan ukuran diperbesar (P2A), kemasan plastik LDPE dengan
ukuran normal (P2N), kemasan plastik LDPE dengan ukuran diperkecil (P2B) dan
kemasan plastik PP dengan ukuran normal (P3N). Pengulangan dilakukan
sebanyak 3 kali. Analisis ragam dilakukan dengan taraf uji 5%.
Model liniernya adalah:
Yij( ) µ + P( ) + ε( )
(5)
dimana:
i
= 1, 2, ...n; dan t = 1, 2, ...n
Yij(t) = nilai pengamatan pada baris ke-i, kolom ke-j yang mendapat
perlakuan ke-t.
µ
= nilai rata-rata umum
P(t) = pengaruh perlakuan ke-t
e(t) = pengaruh galat yang memperoleh perlakuan ke-t
Uji statistik diawali dengan analisa ragam untuk menguji signifikansi
perlakuan, kemudian dilanjutkan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
sebagai penentu beda nyata perlakuan. Acuan dalam analisis ragam dapat
dilanjutkan ke uji DMRT apabila hasil analisis ragam menunjukan perlakuan
berpengaruh signifikan. Kriteria analisis ragam tersebut yaitu:
a. P-value >5% maka tidak signifikan/tidak berpengaruh
b. P-value