Penggunaan Jenis Penjerap Oksigen dan Karbondioksida pada Penyimpanan Buah Terung Belanda dengan Kemasan Termodifikasi Aktif
TINJAUAN PUSTAKA
Terung Belanda
Buah terung belanda atau dikenal dengan Tamarillo berbeda dibandingkan
terung sayur yang biasa kita makan. Buah terung belanda ini bentuknya seperti
tomat, tetapi lebih lonjong. Warna kulitnya ada yang ungu gelap, merah darah,
atau kuning, dengan garis-garis memanjang yang tidak begitu jelas. Buah terung
belanda mentah berwarna hijau agak abu-abu. Warna ini berubah jadi merah
kecoklatan bila sudah matang. Di dalam buah terdapat daging buah yang tebal,
berwarna merah kekuningan, dibungkus selaput tipis yang mudah dikelupas
(Astawan, 2008).
Buah Tamarillo atau terung belanda (Cyphomandra betacea) termasuk
keluarga Solanaceae. Asal dari buah ini adalah Peru yang masuk ke Indonesia dan
dikembangkan di beberapa daerah seperti Bali, Jawa Barat dan Tanah Karo
Sumatera Utara. Pohon tamarillo mempunyai akar yang dangkal, pohonnya kecil
setengah berkayu, tidak memerlukan perawatan yang sulit dan belum banyak
dibudidayakan secara masal melainkan tumbuh liar di kawasan hutan
(Kumalaningsih dan Suprayogi, 2006).
Terung belanda hidup di daerah pegunungan pada ketinggian 500 hingga
1000 meter di atas permukaan laut dengan suhu 20 - 27 oC. Di dataran rendah,
pohon terung belanda tidak mampu berbunga, sedangkan udara sejuk dapat
mendorong pembungaan. Oleh karena itu, tanaman ini berbuah matang pada
musim dingin di daerah subtropik, dan jika ditanam di daerah tropik buah matang
sesudah terjadi udara dingin (Sianturi, 2007).
5
Universitas Sumatera Utara
6
Buah terung belanda tidak akan matang setelah dipanen, dan sehingga
harus dipanen saat buah sudah matang penuh . Pemanenan dapat dilakukan
beberapa kali sepanjang musim panen, yang lamanya 5-7 bulan atau lebih. Cara
pemanenannya adalah dengan cara dipetik, karena tangkai buah mudah sekali
patah di bagian lapisan absisinya yang berada 3,5-5 cm dari pangkal buahnya.
Produksi buah terung belanda di brazil menghasilkan 20-30 kg buah per tanaman
per tahun. Produksinya di Selandia Baru juga hampir sama, sedangkan hasil
komersial umumnya 15-17 ton/ha. Pohon terung belanda ini dapat memberikan
hasil yang baik selama 11-12 tahun, tetapi umumnya menurun setelah berumur 56 tahun (Wikipedia 1, 2009).
Komposisi Kimia Buah Terung Belanda
Buah terung belanda merupakan buah yang mempunyai kandungan gizi dan
vitamin yang sangat penting bagi kesehatan tubuh manusia seperti antosianin,
karotenoid, vitamin A, B6, C dan E serta kaya akan zat besi, potassium dan serat.
Buah terung belanda mempunyai kandungan sodium yang rendah. Rata-rata buah
terung belanda mempunyai kalori kurang dari 40 kalori (± 160 kilojoule).
Kandungan gizi buah terung belanda dapat dilihat pada Tabel 1.
Universitas Sumatera Utara
7
Tabel 1. Kandungan Gizi Buah Terung Belanda/100 gram1)
Kandungan Nutrisi
Vitamin A (mg)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin B2 (mg)
Vitamin B6 (mg)
Vitamin C (mg)
Vitamin E (mg)
Niacin (mg)
Kalsium (mg)
Phosphorus (mg)
Magnesium (mg)
Besi (mg)
Seng (mg)
Protein (g)
Jumlah
540 – 5600
0.03 – 0.14
0.01 – 0.05
0.01 – 0.05
15 – 42
2
0.3 – 1.4
6 – 18
22 – 65
16 – 25
0.3 – 0.9
0.1 – 0.2
1.4 – 2
1)
Sumber : Clinical handbook, NZ Dietetic Assoc. Inc (1995) dalam
Kumalaningsih dan Suprayogi (2006)
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
Proses metabolik yang terpenting sesudah panen adalah respirasi yang
meliputi perombakan substrat yang lebih besar. Respirasi merupakan pemecahan
bahan-bahan kompleks dalam sel, seperti gula dan asam-asam organik menjadi
molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air, bersamaan dengan
terbentuknya energi dan molekul lain yang dapat digunakan sel untuk reaksi
sintesa. Aktivitas metabolik ini bersifat katabolik yang merugikan, melainkan bisa
menguntungkan seperti sintesa pigmen, enzim dan senyawa lain khususnya
perubahan-perubahan yang terjadi selama pemasakan (Winarno, 1993).
Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ketersediaan
substrat, ketersediaan oksigen, suhu serta tipe dan umur tumbuhan. Tersedianya
substrat pada makanan merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi.
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan laju respirasi
Universitas Sumatera Utara
8
yang rendah pula. Demikian sebaliknya jika substrat yang tersedia cukup banyak
maka laju respirasi akan meningkat. Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi
laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing
spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi
normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju resprasi,
karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi jauh lebih
rendah dari oksigen yang tersedia di udara (Pradana, 2008).
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan
faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap
kenaikan suhu sebesar 10 0C, namun hal ini tergantung pada masing-masing
spesies. Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme,
dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada
masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih
tinggi dibandingkan tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan
yang sedang dalam masa pertumbuhan (Pradana, 2008).
Pengaruh Oksigen Pada Kerusakan Buah
Menurut Pantastico (1993), konsentrasi oksigen yang rendah akan
menurunkan laju respirasi dan oksidasi substrat menurunkan pematangan dan
sebagai akibatnya umur komoditi menjadi lebih panjang, perombakan klorofil
tertunda, produksi C2H4 rendah, laju pembentukan asam askorbat berkurang dan
perbandingan asam-asam lemak tak jenuh berubah . Ketersediaan oksigen akan
mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi
masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang
sama. Fluktuasi normal kandungan di udara tidak banyak mempengaruhi laju
Universitas Sumatera Utara
9
respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi
jauh lebih kecil dari oksigen yang tersedia di udara (Pradana, 2008).
Setiap hasil tanaman mempunyai ketahanan sendiri-sendiri terhadap
oksigen, apabila oksigen dalam udara lebih dari 5% kebanyakan buah-buahan
ketahanannya kurang sehingga akan mengalami kerusakan. Beberapa buahbuahan bahkan kadar oksigen lebih rendah telah mengalami kerusakan, seperti
buah jeruk kerusakan sudah berlangsung pada kadar oksigen sekitar 3%,
kerusakan buah apel sudah berlangsung pada kadar oksigen di bawah 1%
(Kartasapoetra, 1994).
Manfaat Buah Terung Belanda
Ditinjau dari aspek fungsionalnya ternyata buah terung belanda
mempunyai khasiat yang cukup besar dan sangat unggul sebagai sumber
antioksidan alami. Seperti telah diketahui bahwa manfaatnya adalah untuk
meluruhkan zat radikal. Buah terung belanda banyak mengandung senyawasenyawa seperti beta karoten, antosianin dan serat, disamping itu mengandung
vitamin A, vitamin E, vitamin C, vitamin B6 dan kalsium. Di antara antioksidan
di atas, beta karoten mempunyai peranan yang sangat penting karena paling tahan
terhadap serangan radikal bebas (Kumalaningsih dan Suprayogi, 2006).
Mineral penting seperti potasium, fosfor dan magnesium mampu menjaga
dan memelihara kesehatan. Serat yang tinggi di dalam buah terung belanda
bermanfaat untuk mencegah kanker dan sembelit. Buah terung belanda
mengandung antosianin yang termasuk kedalam golongan flavonoid yang
merupakan salah satu jenis antioksidan. Serat yang tinggi di dalam buah terung
Universitas Sumatera Utara
10
belanda
bermanfaat
untuk
mencegah
kanker
dan
sembelit/konstipasi
(Wikipedia 2, 2010).
Etilen
Etilen adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh (C2H4) yang pada suhu
kamar berbentuk gas. Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya perubahanperubahan penting dalam proses pertumbuhan dan pematangan hasil-hasil
pertanian. Etilen yang dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya
dapat
memacu
pematangan
pada
sekumpulan
buah
yang
diperam
(Moeljadie, 2011).
Produksi etilen erat hubungannya dengan aktivitas respirasi, yaitu
banyaknya penggunaan oksigen pada kehidupannya, karena itu apabila produksi
etilen banyak maka biasanya aktivitas respirasi meningkat dengan ditandai oleh
pengunaan oksien oleh tanaman. Namun pemacuan aktivitas respirasi oleh etilen
mempunyai sifat yang berbeda pada tanaman klimaterik dan non klimaterik. Pada
tanaman klimaterik, tidak banyak oksigen yang diserap untuk respirasi, sedangkan
pada buah non klimaterik, makin tinggi produksi etilen, aktivitas respirasi
semakin meningkat, yang ditandai dengan makin banyaknya oksigen yang diserap
(Kartasapoetra, 1994).
Etilen dapat memberi pengaruh negatif terhadap produk segar, karena
etilen akan mempercepat proses pematangan pada produk seperti pisang dan
tomat, sehingga produk menjadi cepat busuk, tetapi jika digunakan pada produk
seperti jeruk, maka akan dapat menghilangkan warna hijau (degreening), sehingga
dihasilkan jeruk dengan warna yang merata dan penampilan yang lebih menarik.
Secara umum, etilen merupakan bahan yang tidak diinginkan untuk penyimpanan
Universitas Sumatera Utara
11
produk segar, sehingga etilen harus disingkirkan dari lingkungan penyimpanan,
karena dalam jumlah yang sedikit sudah dapat menurunkan mutu dan masa
simpan produk, dapat meningkatkan laju respirasi sehinga akan mempercepat
pelunakan jaringan dan kebusukan pada buah, mempercepat degradasi klorofil
yang kemudian akan menyebabkan kerusakan-kerusakan pasca panen lainnya
(Julianti dan Nurmiah, 2006).
Bahan Penjerap Etilen
Zeolit
Zeolit merupakan senyawa kristalin alumino silikat terhidrasi dengan
kerangka tiga dimensi yang berpori. Pada pori zeolit biasanya diikat kation-kation
untuk menstabilkan muatan zeolit serta sejumlah molekul air. Ion-ion tersebut
dapat dipertukarkan dengan ion sejenis, sehingga memungkinkan zeolit memiliki
kemampuan melakukan pertukaran ion (Sunarya, 2009). Kation yang terdapat
pada zeolit adalah kation natrium, kalium, dan barium. Zeolit memiliki struktur
molekul yang unik, yaitu atom silikan dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehinga
membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur
(Kusnaedi, 2010).
Menurut proses pembentukannya, zeolit dapat digolongkan menjadi 2
kelompok, yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis. Zeolit alam terbentuk karena
proses perubahan alam dari batuan vulkanik tuf, sedangkan zeolit sintesis
direkayasa oleh manusia secara kimiawi. Zeolit sintesis dapat diproduksi dengan
cara hidrotermal dan kebanyakan diproduksi di bawah kondisi tidak seimbang,
akibatnya zeolit yang dihasilkan merupakan bahan metalabil (mudah berubah)
(Wikipedia3, 2010).
Universitas Sumatera Utara
12
Zeolit merupakan salah satu bahan kekayaan alam yang sangat bermanfaat
bagi industri kimia di Indonesia. Zeolit alam sudah banyak dipergunakan sehingga
jumlahnya semakin berkurang.Umumnya zeolit alam digunakan untuk pupuk,
penjernih
air, dan
untuk
dimanfaatkan
sebagai katalis dan adsorben
(Kusnaedi, 2010).
Arang aktif
Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang
sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing- masing berikatan
secara kovalen. Permukaan arang aktif bersifat non polar. Selain komposisi dan
polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting diperhatikan. Struktur
pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif,
mengakibatkan luas permukaan semakin besar, dengan demikian kecepatan
adsorpsi bertambah (Fatta, 2011).
Aktivitas arang (karbon) bertujuan untuk memperbesar luas permukaan
arang dengan membuka pori-pori yang tertutup, sehingga memperbesar kapasitas
penjerap. Daya aborbsi arang aktif disebabkan karena arang mempunyai pori-pori
dalam jumlah yang besar, dan absorbs akan terjadi karena adanya perbedaan
antara permukaan arang dan zat yang diserap (Ketaren, 1986).
Arang aktif terbagi atas 2 tipe yaitu arang aktif sebagai pemucat dan arang
aktif sebagai penyerap uap. Arang aktif sebagai pemucat biasanya berbentuk
serbuk yang sangat halus digunakan dalam fase cair. Umumnya arang aktif
berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan
bau yang tidak diharapkan dan membebaskan pelarut dari
zat – zat pengganggu
dan kegunaan yang lainnya pada industri kimia dan industri baru. Arang aktif ini
Universitas Sumatera Utara
13
diperoleh dari serbuk – serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan
baku yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah. Arang
aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat
keras. Tipe porinya lebih halus dan digunakan dalam fase gas yang berfungsi
untuk memperoleh kembali pelarut atau katalis pada pemisahan dan pemurnian
gas. Umumnya arang ini dapat diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata
atau bahan baku yang mempunyai struktur keras
(Fatta, 2011).
KMnO4 (Kalium Permanganat)
Kalium permanganat merupakan senyawa yang memiliki oksigen dan juga
ikatan kovalen yang berfungsi mengikat unsur di sampingnya dan ini merupakan
salah satu fungsionalnya yang bisa berperan di dalam pemecahan masalah sesuatu
contohnya pada pemecahan etilen. Kalium permanganat (KMnO4) dapat
digunakan untuk menghambat pematangan buah. Kalium permanganat digunakan
bersifat oksidator kuat karena daya oksidasinya kuat, maka KMnO4 dapat
mengoksidasi etilen (Junaidi, 2008).
KMnO4 (kalium permanganat) merupakan oksidator yang kuat dan mudah
bereaksi dengan apa saja, tergantung pH larutannya, sehingga kekuatan
oksidatornya juga sangat dipengaruhi oleh pH. KMnO4 mengoksidasi etilen
menjadi etanol dan asetat dan dalam proses akan terjadi perubahan warna yaitu
dari ungu menjadi cokelat, menunjukkan adanya penjerapan etilen. Dalam
prakteknya, kalium permanganat tidak bisa kontak dengan makanan karena
bersifat racun (Coles, dkk., 2003).
Universitas Sumatera Utara
14
Penyimpanan dengan Kemasan Termodifikasi Aktif
Tujuan penyimpanan adalah untuk mengontrol permintaan pasar tanpa
menimbulkan banyak kerusakan atau penurunan mutu. Fasilitas penyimpanan
diperlukan bila produksi buah meningkat. Penyimpanan dapat di bagi menjadi dua
bagian, yaitu penyimpanan buah secara alami dan penyimpanan yang
menggunakan sarana-sarana
tertentu . Penyimpanan secara alami dilakukan
apa adanya tanpa menggunakan sarana-sarana
Penyimpanan
pisang
yang
atau
perlakuan
buah secara alami ini masih dilaksanakan di
sedang
berbuah dan cukup
tua
tertentu.
India. Buah
tidak di panen, tetapi
pohonnya dipindahkan dan di tanam lagi di tempat lain dengan cara akar-akarnya
dipotong terlebih dahulu sehingga keperluan air dan zat hara berkurang. Cara
penyimpanan ini sangat ekonomis dan hasilnya
dapat matang sempurna.
Penyimpanan menggunakan sarana-sarana tertentu di bagi menjadi 4 macam
yaitu penyimpanan pada
dan
suhu rendah,
penyimpanan
pada
pelapisan lilin, KMnO4, CaCl2
plastik
bertekanan
rendah
(Suyanti dan Supriyadi, 2008).
Saat ini permintaan konsumen akan kemasan bahan pangan adalah
kemasan yang ramah lingkungan, dan alami. Industri-industri pengolahan pangan
juga berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk.
Teknologi pengemasan bahan pangan yang modern mencakup pengemasan
atmosfir termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif
(Active Packaging) dan Smart Packaging, bertujuan untuk semaksimal mungkin
meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana bahan alaminya
(Julianti dan Nurminah, 2006).
Universitas Sumatera Utara
15
Proses penyimpanan dengan udara terkendali (UT) merupakan metode
penyimpanan penting pada buah-buahan dan
sayur-sayuran. Cara ini bila
dikombinasikan dengan pendinginan, dengan nyata menghambat kegiatan
respirasi, dan dapat menunda pelunakan, penguningan, perubahan-perubahan
mutu, dan proses-proses pembongkaran lainnya dengan mempertahankan
atmosfer yang mengandung lebih banyak karbon dioksida dengan lebih sedikit
oksigen dari pada dalam udara biasa ( Pantastico, 1993).
Modified Atmosphere Packaging (MAP) adalah cara penyimpanan dengan
konsentrasi oksigen lebih rendah dan konsentrasi karbondioksida lebih tinggi di
banding normal yang di capai melalui kemasan. Ada dua tipe Modified
Atmosphere Packaging (MAP)
yaitu, Modified Atmosphere aktif dan Modified
Atmosphere pasif. Modified Atmosphere aktif yaitu penyimpanan dengan
modifikasi atmosfir di mana udara di dalam kemasan awalnya dikontrol dengan
menarik semua udara dalam kemasan kemudian di isi kembali dengan udara dan
konsentrasinya diatur sehingga keseimbangan langsung dicapai. Modified
Atmosphere pasif yaitu keseimbangan antara oksigendan karbondioksida
diperoleh melalui pertukaran udara dalam kemasan (mengandalkan permeabilitas
kemasan) (Zagory dan Kader, 1988).
Penggunaan Kemasan Film
Polietilen densitas rendah (LDPE= Low Density Polyethylene) dihasilkan
dengan cara polimerisasi pada tekanan tinggi, mudah di kelim dan harganya
murah. Plastik ini mempunyai kekuatan terhadap kerusakan dan ketahanan untuk
putus yang tinggi. Polietilen merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel,
Universitas Sumatera Utara
16
mempunyai kekuatan benturan dan kekuatan sobek yang baik. Sifat-sifat plastik
polietilen adalah tembus pandang (transparan), bersih dan jernih, tahan terhadap
suhu tinggi (300 °C) , permeabilitasnya terhadap uap air dan gas rendah, tahan
terhadap pelarut organik seperti asam-asam organik dari buah-buahan
(Julianti dan Nurminah, 2006).
Permeabilitas film akan meningkat dengan meningkatnya suhu, dan hal ini
perlu diperhitungkan dengan teliti sebelum memilih jenis film kemasan yang akan
digunakan. Dalam beberapa hal peningkatan permeabilitas ini diinginkan,
misalnya pada produk-produk yang berespirasi, yaitu untuk mencegah terjadinya
respirasi anaerob (Julianti dan Nurminah, 2006).
Penelitian Sebelumnya
Penelitian Duha (2011), tentang penggunaan jenis penjerap oksigen dan
karbondioksida pada penyimpanan atmosfer termodifikasi aktif buah terung
belanda menunjukkan bahwa jenis penjerap O2 dan CO2 memberikan pengaruh
terhadap mutu buah terung belanda selama penyimpanan. Jenis penjerap O2
berupa asam askorbat dan penjerap CO2 berupa Ca(OH)2 dapat mempertahankan
mutu buah terung belanda selama 20 hari penyimpanan .
Penelitian Siagian (2009), menunjukkan
bahwa jenis penjerap etilen
memberikan pengaruh terhadap mutu buah pisang barangan yang disimpan
dengan sistem kemasan atmosfir ermodifikasi aktif. Jenis penjerap KmnO4 dapat
mempertahankan mutu buah pisang barangan selama penyimpanan 15 hari.
Penelitian Rangkuti (2010), menunjukkan bahwa, penyimpanan dengan udara
terkendali dapat mempertahankan mutu buah terung belanda selama penyimpanan
6 hari pada suhu ruang. Konsntrasi oksigen 3 ± 2 % dan karbondioksida 4± 2 % .
Universitas Sumatera Utara
Terung Belanda
Buah terung belanda atau dikenal dengan Tamarillo berbeda dibandingkan
terung sayur yang biasa kita makan. Buah terung belanda ini bentuknya seperti
tomat, tetapi lebih lonjong. Warna kulitnya ada yang ungu gelap, merah darah,
atau kuning, dengan garis-garis memanjang yang tidak begitu jelas. Buah terung
belanda mentah berwarna hijau agak abu-abu. Warna ini berubah jadi merah
kecoklatan bila sudah matang. Di dalam buah terdapat daging buah yang tebal,
berwarna merah kekuningan, dibungkus selaput tipis yang mudah dikelupas
(Astawan, 2008).
Buah Tamarillo atau terung belanda (Cyphomandra betacea) termasuk
keluarga Solanaceae. Asal dari buah ini adalah Peru yang masuk ke Indonesia dan
dikembangkan di beberapa daerah seperti Bali, Jawa Barat dan Tanah Karo
Sumatera Utara. Pohon tamarillo mempunyai akar yang dangkal, pohonnya kecil
setengah berkayu, tidak memerlukan perawatan yang sulit dan belum banyak
dibudidayakan secara masal melainkan tumbuh liar di kawasan hutan
(Kumalaningsih dan Suprayogi, 2006).
Terung belanda hidup di daerah pegunungan pada ketinggian 500 hingga
1000 meter di atas permukaan laut dengan suhu 20 - 27 oC. Di dataran rendah,
pohon terung belanda tidak mampu berbunga, sedangkan udara sejuk dapat
mendorong pembungaan. Oleh karena itu, tanaman ini berbuah matang pada
musim dingin di daerah subtropik, dan jika ditanam di daerah tropik buah matang
sesudah terjadi udara dingin (Sianturi, 2007).
5
Universitas Sumatera Utara
6
Buah terung belanda tidak akan matang setelah dipanen, dan sehingga
harus dipanen saat buah sudah matang penuh . Pemanenan dapat dilakukan
beberapa kali sepanjang musim panen, yang lamanya 5-7 bulan atau lebih. Cara
pemanenannya adalah dengan cara dipetik, karena tangkai buah mudah sekali
patah di bagian lapisan absisinya yang berada 3,5-5 cm dari pangkal buahnya.
Produksi buah terung belanda di brazil menghasilkan 20-30 kg buah per tanaman
per tahun. Produksinya di Selandia Baru juga hampir sama, sedangkan hasil
komersial umumnya 15-17 ton/ha. Pohon terung belanda ini dapat memberikan
hasil yang baik selama 11-12 tahun, tetapi umumnya menurun setelah berumur 56 tahun (Wikipedia 1, 2009).
Komposisi Kimia Buah Terung Belanda
Buah terung belanda merupakan buah yang mempunyai kandungan gizi dan
vitamin yang sangat penting bagi kesehatan tubuh manusia seperti antosianin,
karotenoid, vitamin A, B6, C dan E serta kaya akan zat besi, potassium dan serat.
Buah terung belanda mempunyai kandungan sodium yang rendah. Rata-rata buah
terung belanda mempunyai kalori kurang dari 40 kalori (± 160 kilojoule).
Kandungan gizi buah terung belanda dapat dilihat pada Tabel 1.
Universitas Sumatera Utara
7
Tabel 1. Kandungan Gizi Buah Terung Belanda/100 gram1)
Kandungan Nutrisi
Vitamin A (mg)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin B2 (mg)
Vitamin B6 (mg)
Vitamin C (mg)
Vitamin E (mg)
Niacin (mg)
Kalsium (mg)
Phosphorus (mg)
Magnesium (mg)
Besi (mg)
Seng (mg)
Protein (g)
Jumlah
540 – 5600
0.03 – 0.14
0.01 – 0.05
0.01 – 0.05
15 – 42
2
0.3 – 1.4
6 – 18
22 – 65
16 – 25
0.3 – 0.9
0.1 – 0.2
1.4 – 2
1)
Sumber : Clinical handbook, NZ Dietetic Assoc. Inc (1995) dalam
Kumalaningsih dan Suprayogi (2006)
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
Proses metabolik yang terpenting sesudah panen adalah respirasi yang
meliputi perombakan substrat yang lebih besar. Respirasi merupakan pemecahan
bahan-bahan kompleks dalam sel, seperti gula dan asam-asam organik menjadi
molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air, bersamaan dengan
terbentuknya energi dan molekul lain yang dapat digunakan sel untuk reaksi
sintesa. Aktivitas metabolik ini bersifat katabolik yang merugikan, melainkan bisa
menguntungkan seperti sintesa pigmen, enzim dan senyawa lain khususnya
perubahan-perubahan yang terjadi selama pemasakan (Winarno, 1993).
Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ketersediaan
substrat, ketersediaan oksigen, suhu serta tipe dan umur tumbuhan. Tersedianya
substrat pada makanan merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi.
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan laju respirasi
Universitas Sumatera Utara
8
yang rendah pula. Demikian sebaliknya jika substrat yang tersedia cukup banyak
maka laju respirasi akan meningkat. Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi
laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing
spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi
normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju resprasi,
karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi jauh lebih
rendah dari oksigen yang tersedia di udara (Pradana, 2008).
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan
faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap
kenaikan suhu sebesar 10 0C, namun hal ini tergantung pada masing-masing
spesies. Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme,
dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada
masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih
tinggi dibandingkan tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan
yang sedang dalam masa pertumbuhan (Pradana, 2008).
Pengaruh Oksigen Pada Kerusakan Buah
Menurut Pantastico (1993), konsentrasi oksigen yang rendah akan
menurunkan laju respirasi dan oksidasi substrat menurunkan pematangan dan
sebagai akibatnya umur komoditi menjadi lebih panjang, perombakan klorofil
tertunda, produksi C2H4 rendah, laju pembentukan asam askorbat berkurang dan
perbandingan asam-asam lemak tak jenuh berubah . Ketersediaan oksigen akan
mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi
masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang
sama. Fluktuasi normal kandungan di udara tidak banyak mempengaruhi laju
Universitas Sumatera Utara
9
respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi
jauh lebih kecil dari oksigen yang tersedia di udara (Pradana, 2008).
Setiap hasil tanaman mempunyai ketahanan sendiri-sendiri terhadap
oksigen, apabila oksigen dalam udara lebih dari 5% kebanyakan buah-buahan
ketahanannya kurang sehingga akan mengalami kerusakan. Beberapa buahbuahan bahkan kadar oksigen lebih rendah telah mengalami kerusakan, seperti
buah jeruk kerusakan sudah berlangsung pada kadar oksigen sekitar 3%,
kerusakan buah apel sudah berlangsung pada kadar oksigen di bawah 1%
(Kartasapoetra, 1994).
Manfaat Buah Terung Belanda
Ditinjau dari aspek fungsionalnya ternyata buah terung belanda
mempunyai khasiat yang cukup besar dan sangat unggul sebagai sumber
antioksidan alami. Seperti telah diketahui bahwa manfaatnya adalah untuk
meluruhkan zat radikal. Buah terung belanda banyak mengandung senyawasenyawa seperti beta karoten, antosianin dan serat, disamping itu mengandung
vitamin A, vitamin E, vitamin C, vitamin B6 dan kalsium. Di antara antioksidan
di atas, beta karoten mempunyai peranan yang sangat penting karena paling tahan
terhadap serangan radikal bebas (Kumalaningsih dan Suprayogi, 2006).
Mineral penting seperti potasium, fosfor dan magnesium mampu menjaga
dan memelihara kesehatan. Serat yang tinggi di dalam buah terung belanda
bermanfaat untuk mencegah kanker dan sembelit. Buah terung belanda
mengandung antosianin yang termasuk kedalam golongan flavonoid yang
merupakan salah satu jenis antioksidan. Serat yang tinggi di dalam buah terung
Universitas Sumatera Utara
10
belanda
bermanfaat
untuk
mencegah
kanker
dan
sembelit/konstipasi
(Wikipedia 2, 2010).
Etilen
Etilen adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh (C2H4) yang pada suhu
kamar berbentuk gas. Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya perubahanperubahan penting dalam proses pertumbuhan dan pematangan hasil-hasil
pertanian. Etilen yang dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya
dapat
memacu
pematangan
pada
sekumpulan
buah
yang
diperam
(Moeljadie, 2011).
Produksi etilen erat hubungannya dengan aktivitas respirasi, yaitu
banyaknya penggunaan oksigen pada kehidupannya, karena itu apabila produksi
etilen banyak maka biasanya aktivitas respirasi meningkat dengan ditandai oleh
pengunaan oksien oleh tanaman. Namun pemacuan aktivitas respirasi oleh etilen
mempunyai sifat yang berbeda pada tanaman klimaterik dan non klimaterik. Pada
tanaman klimaterik, tidak banyak oksigen yang diserap untuk respirasi, sedangkan
pada buah non klimaterik, makin tinggi produksi etilen, aktivitas respirasi
semakin meningkat, yang ditandai dengan makin banyaknya oksigen yang diserap
(Kartasapoetra, 1994).
Etilen dapat memberi pengaruh negatif terhadap produk segar, karena
etilen akan mempercepat proses pematangan pada produk seperti pisang dan
tomat, sehingga produk menjadi cepat busuk, tetapi jika digunakan pada produk
seperti jeruk, maka akan dapat menghilangkan warna hijau (degreening), sehingga
dihasilkan jeruk dengan warna yang merata dan penampilan yang lebih menarik.
Secara umum, etilen merupakan bahan yang tidak diinginkan untuk penyimpanan
Universitas Sumatera Utara
11
produk segar, sehingga etilen harus disingkirkan dari lingkungan penyimpanan,
karena dalam jumlah yang sedikit sudah dapat menurunkan mutu dan masa
simpan produk, dapat meningkatkan laju respirasi sehinga akan mempercepat
pelunakan jaringan dan kebusukan pada buah, mempercepat degradasi klorofil
yang kemudian akan menyebabkan kerusakan-kerusakan pasca panen lainnya
(Julianti dan Nurmiah, 2006).
Bahan Penjerap Etilen
Zeolit
Zeolit merupakan senyawa kristalin alumino silikat terhidrasi dengan
kerangka tiga dimensi yang berpori. Pada pori zeolit biasanya diikat kation-kation
untuk menstabilkan muatan zeolit serta sejumlah molekul air. Ion-ion tersebut
dapat dipertukarkan dengan ion sejenis, sehingga memungkinkan zeolit memiliki
kemampuan melakukan pertukaran ion (Sunarya, 2009). Kation yang terdapat
pada zeolit adalah kation natrium, kalium, dan barium. Zeolit memiliki struktur
molekul yang unik, yaitu atom silikan dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehinga
membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur
(Kusnaedi, 2010).
Menurut proses pembentukannya, zeolit dapat digolongkan menjadi 2
kelompok, yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis. Zeolit alam terbentuk karena
proses perubahan alam dari batuan vulkanik tuf, sedangkan zeolit sintesis
direkayasa oleh manusia secara kimiawi. Zeolit sintesis dapat diproduksi dengan
cara hidrotermal dan kebanyakan diproduksi di bawah kondisi tidak seimbang,
akibatnya zeolit yang dihasilkan merupakan bahan metalabil (mudah berubah)
(Wikipedia3, 2010).
Universitas Sumatera Utara
12
Zeolit merupakan salah satu bahan kekayaan alam yang sangat bermanfaat
bagi industri kimia di Indonesia. Zeolit alam sudah banyak dipergunakan sehingga
jumlahnya semakin berkurang.Umumnya zeolit alam digunakan untuk pupuk,
penjernih
air, dan
untuk
dimanfaatkan
sebagai katalis dan adsorben
(Kusnaedi, 2010).
Arang aktif
Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang
sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing- masing berikatan
secara kovalen. Permukaan arang aktif bersifat non polar. Selain komposisi dan
polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting diperhatikan. Struktur
pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif,
mengakibatkan luas permukaan semakin besar, dengan demikian kecepatan
adsorpsi bertambah (Fatta, 2011).
Aktivitas arang (karbon) bertujuan untuk memperbesar luas permukaan
arang dengan membuka pori-pori yang tertutup, sehingga memperbesar kapasitas
penjerap. Daya aborbsi arang aktif disebabkan karena arang mempunyai pori-pori
dalam jumlah yang besar, dan absorbs akan terjadi karena adanya perbedaan
antara permukaan arang dan zat yang diserap (Ketaren, 1986).
Arang aktif terbagi atas 2 tipe yaitu arang aktif sebagai pemucat dan arang
aktif sebagai penyerap uap. Arang aktif sebagai pemucat biasanya berbentuk
serbuk yang sangat halus digunakan dalam fase cair. Umumnya arang aktif
berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan
bau yang tidak diharapkan dan membebaskan pelarut dari
zat – zat pengganggu
dan kegunaan yang lainnya pada industri kimia dan industri baru. Arang aktif ini
Universitas Sumatera Utara
13
diperoleh dari serbuk – serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan
baku yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah. Arang
aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat
keras. Tipe porinya lebih halus dan digunakan dalam fase gas yang berfungsi
untuk memperoleh kembali pelarut atau katalis pada pemisahan dan pemurnian
gas. Umumnya arang ini dapat diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata
atau bahan baku yang mempunyai struktur keras
(Fatta, 2011).
KMnO4 (Kalium Permanganat)
Kalium permanganat merupakan senyawa yang memiliki oksigen dan juga
ikatan kovalen yang berfungsi mengikat unsur di sampingnya dan ini merupakan
salah satu fungsionalnya yang bisa berperan di dalam pemecahan masalah sesuatu
contohnya pada pemecahan etilen. Kalium permanganat (KMnO4) dapat
digunakan untuk menghambat pematangan buah. Kalium permanganat digunakan
bersifat oksidator kuat karena daya oksidasinya kuat, maka KMnO4 dapat
mengoksidasi etilen (Junaidi, 2008).
KMnO4 (kalium permanganat) merupakan oksidator yang kuat dan mudah
bereaksi dengan apa saja, tergantung pH larutannya, sehingga kekuatan
oksidatornya juga sangat dipengaruhi oleh pH. KMnO4 mengoksidasi etilen
menjadi etanol dan asetat dan dalam proses akan terjadi perubahan warna yaitu
dari ungu menjadi cokelat, menunjukkan adanya penjerapan etilen. Dalam
prakteknya, kalium permanganat tidak bisa kontak dengan makanan karena
bersifat racun (Coles, dkk., 2003).
Universitas Sumatera Utara
14
Penyimpanan dengan Kemasan Termodifikasi Aktif
Tujuan penyimpanan adalah untuk mengontrol permintaan pasar tanpa
menimbulkan banyak kerusakan atau penurunan mutu. Fasilitas penyimpanan
diperlukan bila produksi buah meningkat. Penyimpanan dapat di bagi menjadi dua
bagian, yaitu penyimpanan buah secara alami dan penyimpanan yang
menggunakan sarana-sarana
tertentu . Penyimpanan secara alami dilakukan
apa adanya tanpa menggunakan sarana-sarana
Penyimpanan
pisang
yang
atau
perlakuan
buah secara alami ini masih dilaksanakan di
sedang
berbuah dan cukup
tua
tertentu.
India. Buah
tidak di panen, tetapi
pohonnya dipindahkan dan di tanam lagi di tempat lain dengan cara akar-akarnya
dipotong terlebih dahulu sehingga keperluan air dan zat hara berkurang. Cara
penyimpanan ini sangat ekonomis dan hasilnya
dapat matang sempurna.
Penyimpanan menggunakan sarana-sarana tertentu di bagi menjadi 4 macam
yaitu penyimpanan pada
dan
suhu rendah,
penyimpanan
pada
pelapisan lilin, KMnO4, CaCl2
plastik
bertekanan
rendah
(Suyanti dan Supriyadi, 2008).
Saat ini permintaan konsumen akan kemasan bahan pangan adalah
kemasan yang ramah lingkungan, dan alami. Industri-industri pengolahan pangan
juga berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk.
Teknologi pengemasan bahan pangan yang modern mencakup pengemasan
atmosfir termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif
(Active Packaging) dan Smart Packaging, bertujuan untuk semaksimal mungkin
meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana bahan alaminya
(Julianti dan Nurminah, 2006).
Universitas Sumatera Utara
15
Proses penyimpanan dengan udara terkendali (UT) merupakan metode
penyimpanan penting pada buah-buahan dan
sayur-sayuran. Cara ini bila
dikombinasikan dengan pendinginan, dengan nyata menghambat kegiatan
respirasi, dan dapat menunda pelunakan, penguningan, perubahan-perubahan
mutu, dan proses-proses pembongkaran lainnya dengan mempertahankan
atmosfer yang mengandung lebih banyak karbon dioksida dengan lebih sedikit
oksigen dari pada dalam udara biasa ( Pantastico, 1993).
Modified Atmosphere Packaging (MAP) adalah cara penyimpanan dengan
konsentrasi oksigen lebih rendah dan konsentrasi karbondioksida lebih tinggi di
banding normal yang di capai melalui kemasan. Ada dua tipe Modified
Atmosphere Packaging (MAP)
yaitu, Modified Atmosphere aktif dan Modified
Atmosphere pasif. Modified Atmosphere aktif yaitu penyimpanan dengan
modifikasi atmosfir di mana udara di dalam kemasan awalnya dikontrol dengan
menarik semua udara dalam kemasan kemudian di isi kembali dengan udara dan
konsentrasinya diatur sehingga keseimbangan langsung dicapai. Modified
Atmosphere pasif yaitu keseimbangan antara oksigendan karbondioksida
diperoleh melalui pertukaran udara dalam kemasan (mengandalkan permeabilitas
kemasan) (Zagory dan Kader, 1988).
Penggunaan Kemasan Film
Polietilen densitas rendah (LDPE= Low Density Polyethylene) dihasilkan
dengan cara polimerisasi pada tekanan tinggi, mudah di kelim dan harganya
murah. Plastik ini mempunyai kekuatan terhadap kerusakan dan ketahanan untuk
putus yang tinggi. Polietilen merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel,
Universitas Sumatera Utara
16
mempunyai kekuatan benturan dan kekuatan sobek yang baik. Sifat-sifat plastik
polietilen adalah tembus pandang (transparan), bersih dan jernih, tahan terhadap
suhu tinggi (300 °C) , permeabilitasnya terhadap uap air dan gas rendah, tahan
terhadap pelarut organik seperti asam-asam organik dari buah-buahan
(Julianti dan Nurminah, 2006).
Permeabilitas film akan meningkat dengan meningkatnya suhu, dan hal ini
perlu diperhitungkan dengan teliti sebelum memilih jenis film kemasan yang akan
digunakan. Dalam beberapa hal peningkatan permeabilitas ini diinginkan,
misalnya pada produk-produk yang berespirasi, yaitu untuk mencegah terjadinya
respirasi anaerob (Julianti dan Nurminah, 2006).
Penelitian Sebelumnya
Penelitian Duha (2011), tentang penggunaan jenis penjerap oksigen dan
karbondioksida pada penyimpanan atmosfer termodifikasi aktif buah terung
belanda menunjukkan bahwa jenis penjerap O2 dan CO2 memberikan pengaruh
terhadap mutu buah terung belanda selama penyimpanan. Jenis penjerap O2
berupa asam askorbat dan penjerap CO2 berupa Ca(OH)2 dapat mempertahankan
mutu buah terung belanda selama 20 hari penyimpanan .
Penelitian Siagian (2009), menunjukkan
bahwa jenis penjerap etilen
memberikan pengaruh terhadap mutu buah pisang barangan yang disimpan
dengan sistem kemasan atmosfir ermodifikasi aktif. Jenis penjerap KmnO4 dapat
mempertahankan mutu buah pisang barangan selama penyimpanan 15 hari.
Penelitian Rangkuti (2010), menunjukkan bahwa, penyimpanan dengan udara
terkendali dapat mempertahankan mutu buah terung belanda selama penyimpanan
6 hari pada suhu ruang. Konsntrasi oksigen 3 ± 2 % dan karbondioksida 4± 2 % .
Universitas Sumatera Utara