Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pengemasan Departemen Teknologi Industri Pertanian serta Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian. Analisa kimia dilaksanakan di Laboratorium Kimia Pangan Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai September 2005.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah Tamarillo (terong belanda) yang diambil dari Brastagi Sumatera Utara. Buah dimasukkan ke dalam kotak atau kardus yang bagian-bagian pinggirnya telah diberi lubang. Bahan lain yang digunakan adalah ring, lilin, malam, vaselin gas O2, gas CO2, gas N2 serta
film kemasan terpilih serta bahan kimia untuk analisa total asam, total gula, dan total vitamin C.
Alat yang digunakan adalah stoples untuk wadah buah tamarillo, selang plastik untuk membantu mengatur komposisi udara dan pengukuran gas CO2
dan O2, Continuous Gas Analyser IRA-107 untuk mengukur komposisi CO2,
Portable Oxygen Tester POT-101 untuk mengukur komposisi O2, rheometer
untuk mengukur tingkat kekerasan buah, Colortec PCM/PSM Color meter untuk mengukur warna, ruang pendingin, timbangan digital, jepitan, dan gelas ukur.
Metode Percobaan
Penelitian ini dilaksanakan dalam empat tahap percobaan yaitu: 1) pengukuran laju respirasi buah tamarillo, 2) penentuan daerah atmosfir
termodifikasi, 3) pemilihan film kemasan, dan 4) pendugaan umur simpan. Adapun diagram alir tahapan penelitian adalah sebagai berikut:
Gambar 1 Tahapan penelitian umur simpan buah tamarillo segar.
Tahap pertama: Pengukuran laju respirasi
Pengukuran laju respirasi dilakukan dalam wadah stoples kedap udara dengan volume rata-rata 3300 ml. Pada pengukuran ini gas CO2 dibiarkan
terakumulasi dalam stoples dengan sistem tertutup mengikuti metode Deily dan Penyimpanan dan Pengukuran
Konsentrasi O2 dan CO2 (Tahap 1)
Penentuan Komposisi Gas O2 dan CO2 (Tahap 2)
Pemilihan Film Kemasan (Tahap 3)
Penentuan Mutu Kritis
Pendugaan umur simpan (Tahap 4) Sortasi Buah Tamarillo Laju respirasi+suhu penyimpanan terpilih Film kemasan Mutu kritis
Komposisi gas O2 dan
CO2 terpilih (kerusakan fisik mis: busuk, perubahan warna, jamur, bercak kecoklatan, chilling injuri) Parameter mutu: kadar gula total,
vitamin C, total asam, kekerasan, uji warna, serta uji
organoleptik
Parameter mutu: kadar gula total,
vitamin C, total asam, kekerasan, uji warna, serta uji
Rizvi (1981). Penutup stoples dilubangi dengan diameter 1 cm sebanyak 2 buah. Pada lubang tersebut dimasukkan selang plastik sepanjang 30 cm. Buah tamarillo seberat 250 gram dimasukkan ke dalam stoples dan ditutup rapat. Untuk menghindari kebocoran, pertemuan selang plastik dengan tutup serta antara penutup stoples dengan leher stoples diberi malam untuk mencegah kebocoran gas. Selang plastik ditekuk atau dilipat dengan jepitan untuk mencegah keluar masuknya udara.
Percobaan dilakukan pada suhu 5 oC, 10 oC, 15 oC, dan suhu kamar dengan tiga kali ulangan. Konsentrasi gas pada hari pertama diukur pada jam ke 6, 12, 18, 24 dan hari selanjutnya setiap 24 jam sampai tercapai kondisi kesetimbangan konsentrasi gas CO2 dan O2. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan Continous Gas Analyze dan Portable Oxygen Tester. Pengamatan lain adalah kerusakan fisik seperti perubahan warna, jamur dan bercak kecoklatan pada permukaan. Suhu yang terpilih pada penelitian Tahap 1 digunakan untuk penelitian Tahap 2 dan 3. Prosedur percobaan terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram alir pengukuran laju respirasi (Tahap 1) Pembersihan dan sortasi
Penimbangan Penyimpanan pada suhu 100C Penyimpanan pada suhu 150C Penyimpanan pada suhu kamar
Pengamatan konsentrasi gas O2 dan CO2 serta kerusakan fisik
setiap 6 jam (hari I) dan hari berikutnya 24 jam Penyimpanan
pada suhu 50C
Buah Tamarillo
Laju respirasi+suhu penyimpanan terpilih
Tahap Kedua: Menentukan komposisi gas O2 dan CO2
Rancangan percobaan yang digunakan untuk analisa ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial. Untuk melihat taraf perlakuan yang berbeda dilakukan uji wilayah berganda Duncan pada taraf kepercayaan 5%.
Penentuan komposisi gas atmosfir termodifikasi terdiri dari dua faktor perlakuan diulang 2 kali yang diamati setiap 5 hari yaitu pada hari ke 0, 5, 10, 15 dan 20. Faktor pertama adalah konsentrasi gas (K) dengan lima taraf perlakuan (K1= 1-3% O2 dan 4-6% CO2, K2 = 1-3% O2 dan 9-11% CO2, K3 = 4-6% O2 dan
4-6% CO2, K4 = 4-6% O2 – 9-11% CO2, dan K5 (kontrol)= 21% O2 dan 0,03%
CO2). Pemilihan komposisi gas secara umum didasarkan dari kondisi toleransi
yang baik pada konsentrasi 1-5% O2 dan konsentrasi 5-10% CO2 (Zagory dan
Kader 1988), sedangkan faktor kedua adalah suhu penyimpanan (T) dengan dua suhu terpilih hasil dari pengamatan tahap laju respirasi. Model matematiknya sebagai berikut (Sudjana 1995):
dengan i = 1, 2, 3, 4, 5 j = 1, 2 k = 1,2
Yijk = Variabel respon hasil percobaan ke-k (ulangan) yang terjadi karena
pengaruh bersama taraf ke-i faktor A (konsentrasi gas O2 dan CO2)
dan taraf ke-j faktor B (lama penyimpanan)
μ = Nilai rata-rata sebenarnya
Ai = Pengaruh taraf ke-i faktor A (konsentrasi gas O2 dan CO2)
Bj = Pengaruh taraf ke-j faktor B (lama penyimpanan)
ABij = Pengaruh interaksi antara taraf ke i faktor konsentarsi gas O2 dan
CO2 dan taraf ke-j faktor lama penyimpanan
εk(ij) = Pengaruh unit percobaan ke-k dalam kombinasi perlakuan (ij)
Komponen yang diamati adalah kadar gula, kadar vitamin C, total asam, kekerasan dan uji warna, serta pengamatan secara visual dengan uji organoleptik meliputi kekerasan, warna kulit buah dan rasa. Kompisisi O2 dan CO2 yang terbaik
dengan memperhatikan parameter yang diamati digunakan sebagai dasar pemilihan film kemasan.
Percobaan dilakukan seperti pada tahap pertama, namun sebelum pipa plastik ditekuk dan dijepit, dilakukan pengubahan komposisi gas di dalam stoples sesuai dengan perlakuan yang dicobakan. Pengubahan gas dilakukan dengan cara, salah satu pipa plastik pada tutup stoples dihubungkan dengan tabung N2
dan tabung yang lain dihubungkan dengan Portable Oxygen Tester pengukur
) (ij k ij j i ijk A B AB Y =
μ
+ + + +ε
gas O2. Gas N2 dialirkan ke dalam stoples perlahan-lahan sampai konsentrasi O2
mencapai batas kisaran yang dikehendaki. Kemudian pipa plastik yang berhubungan dengan tabung gas N2 dihubungkan dengan tabung gas CO2 dan
digunakan Gas Analyzer untuk mengukur konsentrasi gas CO2. Gas CO2
dialirkan perlahan sampai tercapai batas kisaran perlakuan. Adapun prosedur percobaan terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Diagram alir penentuan komposisi gas O2 dan CO2 (Tahap 2).
Pembersihan dan sortasi
Penimbangan (250 gram)
Pengamatan: kadar gula total, kadar vitamin C, total asam, kekerasan dan uji warna, organoleptik(warna,kekerasan,
aroma) setiap 5 hari sekali (Hari ke 0, 5, 10, 15, 20) Pengendalian konsentrasi gas O2 dan CO2
Perlakuan Konsentrasi gas
K1= 1-3% O2 dan 4-6% CO2 K2 = 1-3% O2 dan 9-11% CO2
K3 = 4-6 % O2 dan 4-6% CO2 K4 = 4-6% O2 dan 9-11% CO2
K5 (kontrol)= 21% O2 - 0,03% CO2
Penyimpanan dalam stoples
Penyimpanan pada suhu terpilih (hasil tahap pertama)
Buah Tamarillo
Berat buah yang dikemas diperoleh dengan menggunakan persamaan Mannapperuma et al. (1989) sebagai berikut:
b X C A P WR ( 1 1) 1 1 − = dan b X C A P WR ( 2 2) 1 2 − = pers (1,2) Keterangan: W = berat buah (kg)
R = laju respirasi (ml/kg.jam)
P = permeabilitas film kemasan (mil-ml/m2.jam.atm) A = luas kemasan (m2)
b = ketebalan kemasan (mil) C = komposisi udara normal
X = komposisi udara dalam kemasan
1 = konsentrasi O2 dan 2 = konsentrasi CO2
Pada penentuan film kemasan terpilih, buah dimasukkan ke dalam mangkuk polistiren setelah volumenya dihitung dan dibungkus dengan 2 jenis film kemasan terpilih (F), selanjutnya disimpan pada dua suhu terpilih dari tahap pertama (T), masing–masing perlakuan diulang sebanyak 2 kali. Pengamatan dilakukan setiap 5 hari sekali (0, 5, 10, 15, 20). Rancangan percobaan yang digunakan untuk analisa ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial. Untuk melihat taraf perlakuan yang berbeda dilakukan uji wilayah berganda Duncan pada taraf kepercayaan 5%.
Pengamatan mutu meliputi kadar gula, kadar vitamin C, total asam, kekerasan dan uji warna, serta pengamatan secara visual dengan uji organoleptik meliputi kekerasan, warna kulit buah dan aroma
Tahap keempat: Pendugaan umur simpan buah tamarillo
Penentuan umur simpan buah tamarillo dilakukan berdasarkan hasil uji mutu terhadap parameter kritisnya pada perlakuan jenis kemasan (tahap 3). Data yang menjadi parameter kritis digunakan untuk penyusunan model pendugaan umur simpan buah tamarillo dalam kemasan atmosfir termodifikasi.
Hubungan nilai perubahan mutu dengan lama penyimpanan diasumsikan mengikuti bentuk persamaan regresi (garis lurus), kuadratik atau logaritmik, tergantung validitas yang diperoleh. Untuk membandingkan apakah model yang digunakan dapat menggambarkan keadaan sesungguhnya, dilakukan
perbandingan antara data hasil simulasi dengan data hasil pengamatan. Pengujiaan dilakukan terhadap nilai tengah dari kedua data tersebut serta koefisien determinasinya (R2)
Pengamatan
Pengamatan dan pengukuran terhadap mutu buah tamarillo yang disimpan pada berbagai perlakuan meliputi total asam, kadar vitamin C, kadar gula total, kekerasan, warna kulit buah, dan susut bobot.
Total Asam
Total asam dianalisa dengan menggunakan metode AOAC (1990). Sebanyak 25 gram sampel ditambahkan air destilat secukupnya dan dihaluskan dengan blender. Hancuran buah kemudian dipindahkan secara kuantitatif ke dalam gelas piala dan dipanaskan selama 60 menit. Setelah didinginkan, hancuran buah kemudian dipindahkan ke dalam labu takar sampai 250 ml dengan menggunakan air destilat. Larutan dihomogenkan dan disaring dengan kertas saring. Penetapan sampel dilakukan dengan mengambil 25 ml larutan, kemudian dititrasi menggunakan NaOH 0,1 N dengan indikator fenoftalein. Hasil perhitungan dinyatakan dengan satuan ml NaOH N/100 g bahan dengan perhitungan rumus berikut:
100% x W Fp x N x V (%) Asam Total = Keterangan:
V = Volume titrasi (ml NaOH) N = Normalitas NaOH
Fp = Faktor pengencer W = berat sampel (gram)
Vitamin C
Kadar vitamin C ditentukan berdasarkan metode kolorimetri (Apriyantono et al. 1989). Sebanyak 25 gram sampel ditimbang dan ditambahkan HPO3 2%
sebanyak 50 ml, kemudian diblender. Setelah itu buah yang telah dihancurkan ditepatkan hingga 100 ml, lalu disaring dengan menggunakan kertas whatman no 41. Sejumlah 5 ml filtrat di pipet ke tabung reaksi, kemudian ditambahkan 10 ml larutan dye (2,6-diklorofenol indofenol). Selanjutnya diukur absorbansinya
dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 518 nm. Vitamin C dihitung sebagai asam askorbat, dengan rumus sebagai berikut:
W 100 x P x V x T = Askorbat Asam Keterangan: T = Volume titrasi (ml)
V = Volume ekstrak total (mg) P = Faktor pengencer W = berat sampel (gram)
Pembuatan kurva standar dilakukan dengan memasukkan larutan asam askorbat dengan jumlah larutan sebanyak 1, 2, 2.5, 3, 4, dan 5 ml masing- masing ke dalam kuvet. Setelah itu diencerkan dengan larutan metafospat 6% sampai volume 5 ml. Larutan dye (2,6-diklorofenol indofenol) 10 ml ditambahkan dengan cepat sambil dikocok, kemudian absorbansinya diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 518 nm. Setelah itu membuat kurva antara absorbansi dengan konsentrasi.
Kekerasan
Pengukuran kekerasan dilakukan dengan mengunakan alat rheometer. Titik pengamatan terdapat pada bagian ujung, tengah dan pangkal dengan cara menekan bahan. Kekerasan bahan yang diukur dinyatakan dalam satuan kgf yang nilainya tertera langsung pada layar rheometer.
Warna kulit buah
Pengukuran warna dilakukan dengan menggunakan alat Colortec
PCM/PSM Color meter. Pada Colortec ini, digunakan sistem warna L, a dan b. Kecerahan ditunjukkan dengan lambang L, sedangkan a dan b untuk koordinat- koordinat kromasitas. Nilai a negatif untuk warna hijau dan positif untuk merah, b negatif untuk warna biru dan positif untuk kuning. Pengukuran perubahan warna dilakukan pada bagian pangkal, tengah dan ujung sampel kemudian hasil tersebut dirata-ratakan.
Penentuan susut bobot dilakukan dengan menimbang bahan sebelum/awal penyimpanan dan dibandingkan dengan berat bahan pada akhir penyimpanan. Susut bobot dihitung sebagai berikut:
% 100 X A B A Bobot Susut = −
Keterangan: A = berat awal bahan B = berat akhir bahan
Uji organoleptik
Uji organoleptik berupa uji kesukaan atau uji hedonik dengan menguji sifat mutu seperti warna, kekerasan dan rasa. Rentang skala yang digunakan adalah 1-7 dengan kriteria sebagai berikut: sangat tidak suka (1), tidak suka (2), agak tidak suka (3), netral (4), agak suka (5), suka (6), sangat suka (7). Pengujian dilakukan oleh 10 panelis, dengan batas penolakan konsumen ditetapkan pada skala 3,5 karena pada skala tersebut kesukaan konsumen sudah berada dibawah batas netral.