Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2011 sampai dengan Februari 2012 di Laboratorium Vapor Heat Treatment Balai Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan (BBPOPT) Jatisari Karawang, di PT. Rel Ion Sterilization Service, Cibitung, di Laboratorium Kimia Balai Besar Pasca Panen (BBPP) Cimanggu, Bogor, dan Laboratorium Teknik Penanganan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) Fateta IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah buah mangga kultivar mangga gedong yang diperoleh dari petani mangga di daerah Indramayu, dan Cirebon, Jawa Barat. Telur lalat buah Oriental fruit fly spesies Bactrocera
papayae diperoleh dengan melakukan pembiakan dan peneluran (rearing) di
laboratorium Vapor Heat Treatment BBPOPT.
Peralatan yang digunakan adalah berupa fasilitas untuk proses iradiasi (sinar gamma), gas analizer Shimadzu, kromameter Minolta CR-200, penetrometer, refraktometer, pHmeter, timbangan, lemari pendingin, mikroskop, perlengkapan alat untuk inokulasi serta alat pendukung untuk analisis kimia dan uji organoleptik.
Metodologi Penelitian
Penelitian Mortalitas Lalat Buah B. papayae
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek pemberian dosis iradiasi sebesar 0.75 kGy terhadap mortalitas lalat buah. Adapun tahapannya meliputi peneluran (rearing) lalat buah B. papayae, inokulasi telur B. papayae pada buah mangga gedong, dan uji mortalitas B. papayae setelah diiradiasi.
Peneluran (rearing) Lalat Buah B. papayae
Sebelum pengujian mortalitas lalat buah, terlebih dahulu dilakukan pembiakan lalat buah yang sudah dilakukan oleh Balai Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan (BBPOPT). Peneluran ini bertujuan untuk mendapatkan telur lalat buah jenis B. papayae (Oriental fruit fly). Serangga uji lalat buah spesies B. papayae yang digunakan adalah hasil pembiakan di laboratorium VHT BBPOPT Karawang. Peneluran dilakukan pada pukul 11.00-12.00 WIB, hal ini dikarenakan pada waktu tersebut merupakan waktu puncak lalat buah bertelur.
Gambar 4 Diagram alir peneluran lalat buah
Prosedur memperoleh telur lalat buah B. papayae dengan menyiapkan 2 kurungan lalat buah yang sudah dikembangbiakkan menjadi lalat buah dewasa dimana masing masing kurungan memiliki ± 2000 ekor, dengan umur lalat buah 3-4 minggu setelah menjadi dewasa, kemudian egging device (alat peneluran) dimasukkan untuk masing-masing kurungan. Setelah menunggu sekitar 1 jam,
egging device (alat peneluran) diambil dari setiap kurungan. Telur yang sudah
didapat dibersihkan dan disaring dengan menggunakan kain kassa, kemudian telur disimpan pada cawan petri dan ditutupi dengan tissu basah. Telur sebanyak 1 cc diambil untuk bahan percobaan. Bagan peneluran lalat buah dapat dilihat pada
Siapkan 2 buah kurungan lalat buah
Masukkan 3 egging
device/kurungan
Hitung 100 telur/gauze Ambil 1 cc telur untuk
bahan percobaan Bersihkan telur dari
Gambar 4. Dokumentasi mengenai kegiatan pengambilan telur lalat buah dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Proses pengambilan telur lalat buah B. papayae, (a) mempersiapkan
egging device; (b) penempatan egging device/kurungan; (c) telur dibersihkan dan
disaring; (d) Perhitungan telur dengan mikroskop; (e) jumlah telur/gauze siap diinokulasikan.
Setelah telur lalat buah dibersihkan maka tahapan selanjutnya yaitu menghitung jumlah telur. Karena ukuran telur lalat buah yang sangat kecil maka perhitungan telur lalat buah dibantu dengan menggunakan mikroskop. Jumlah telur lalat buah per gauze sebanyak 100 telur/gauze.
(a)
(e)
(d) (c)
Uji Mortalitas Lalat Buah
Uji mortalitas bertujuan mengetahui ketahanan lalat buah pada dosis iradiasi. Pengujian ini dilakukan dengan langkah awal inokulasi telur pada buah mangga, dengan ukuran tempat inokulasi telur 3.5 x 2.5 cm. Diinokulasikan setiap satu gauze (100 telur) pada satu buah mangga, inokulasi dilakukan dengan menyertakan gauze, kemudian kulit mangga bekas potongan tempat inokulasi ditutup dengan bahan yang tahan air dan panas (selotip).
Setelah proses pengujian, mangga yang telah di iradiasi disimpan dalam inkubator dengan suhu 28ºC. Kemudian amati perkembangan telur lalat buah dalam buah yang telah disimpan selama ±7 hari setelah proses iradiasi. Amati apakah telur lalat buah yang telah diinokulasi menetas atau tidak. Diagram alir proses pengujian mortalitas lalat buah dipelihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6 Diagram alir proses pengujian mortalitas lalat buah
Buah mangga setelah diradiasi 0.75 kGy disimpan secara individual dalam bak yang bagian atasnya ditutup dengan kain kassa dan bagian bawah dialasi tissu. Kemudian buah mangga disimpan secara terpisah antara kontrol dengan perlakuan agar terhindar dari kontaminasi. Setelah diinkubasi selama 7 hari maka
Telur Lalat Buah
Inokulasi pada buah mangga
Iradiasi 0.75 kGy
Inkubasi dengan suhu 28ºC selama 7 hari Menetas Hidup Tidak Menetas Mati Kontrol
dilakukan pengamatan larva dengan pembelahan (disecting). Kemudian kondisi buah mangga diamati. Proses alur untuk uji mortalitas dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 7 Uji mortalitas Bactrocera papayae dengan dosis iradiasi 0.75 kGy, (a) Buah mangga yang akan diinokulasi telur lalat buah; (b) Inokulasi telur; (c) Penutupan kullit buah mangga setelah diinokulasi; (d) Penyimpanan mangga setelah diiradiasi; (e) Pengamatan perkembangan larva; (f) Proses pembelahan
(insecting) (a) (f) (e) (d) (c) (b)
Proses Disinfestasi Lalat Buah pada Mangga Gedong
Dari hasil uji mortalitas lalat buah B. papayae yang telah dilakukan, kemudian tahapan selanjutnya adalah menguji ketahanan lalat buah dengan beberapa dosis iradiasi. Tahapan ini tidak melakukan inokulasi telur B. papayae seperti penelitian pendahuluan sebelumnya. Buah mangga gedong dianggap sudah terinfestasi lalat buah secara alami dari lapang. Buah mangga yang telah disortasi dari pengumpul dari CV. Sumber Buah Cirebon kemudian akan dilakukan proses iradiasi di PT. Rel Ion Cibitung. Dosis yang akan diberikan adalah 0.25 kGy, 0.5 kGy, 0.75 kGy dan kontrol (tanpa iradiasi). Proses iradiasi dilakukan selama ± 2 jam. Setelah proses iradiasi selesai dilakukan, mangga di bawa ke Laboratorium Balai Besar Pascapanen untuk diamati. Pemberian beberapa dosis bertujuan untuk mengetahui dosis yang mampu membunuh lalat buah pada buah mangga. Setelah pemberian beberapa dosis maka diamati perkembangan lalat buah pada buah mangga tersebut. Diagram alir proses untuk mengetahui dosis yang dapat membunuh lalat buah dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Diagram alir pemberian beberapa dosis
Perkembangan larva lalat buah diamati dengan melakukan proses insecting (pembelahan) pada setiap buah mangga. Pengamatan dilakukan tiga kali sehari dengan masing-masing perlakuan sebanyak tiga ulangan selama proses
Sortasi
Iradiasi dengan 0.25 kGy, 0.5 kGy, 0.75 kGy, dan kontrol
Simpan dengan suhu 28ºC selama penyimpanan
Dosis optimum Amati perkembangan
penyimpanan buah mangga. Adapun tahapan proses ini dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 9 Pengamatan perkembangan lalat buah selama penyimpanan, (a) Persiapan buah mangga yang akan diiradiasi; (b) Buah mangga setelah diiradiasi;
(c) Pengamatan buah mangga; (d) Pengamatan larva yang berkembang. Penyimpanan Buah Mangga Gedong Iradiasi
Setelah buah mangga disortasi dari tempat pengumpul buah mangga di wilayah Cirebon kemudian buah mangga tersebut dibawa ke PT Rel Ion Cibitung dengan dosis iradiasi. Dosis iradiasi yang dapat membunuh lalat buah didapat dari tahapan kedua diatas. Buah mangga setibanya di laboratorium yang sudah diberi perlakuan iradiasi diisimpan dengan suhu penyimpanan yang berbeda. Penyimpanan buah mangga dilakukan pada suhu 8ºC, 13ºC, dan suhu ruang. Perlakuan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis dan suhu penyimpanan terhadap sifat fisiologi dan mutu dari buah mangga gedong tersebut.
(a)
(d) (c)
Gambar 10 Diagram alir proses iradiasi pada mangga Pengukuran Parameter Mutu Buah Mangga
Pada tahap kedua akan dikaji pengaruh perlakuan iradiasi terhadap perubahan fisiologi dan mutu buah mangga selama penyimpanan. Buah mangga yang telah diberi perlakuan kemudian disimpan pada beberapa suhu penyimpanan. Perubahan mutu akan diamati setiap 3 hari sekali hingga 24 hari hari penyimpanan. Parameter mutu yang akan diamati adalah laju respirasi, kekerasan, susut bobot, kadar air, total padatan terlarut, warna, uji vitamin C, total asam, pH dan uji organoleptik.
Buah mangga Sortasi Iradiasi Suhu ruang (28ºC) Suhu dingin (13ºC) Grading
Pengamatan Fisiologi: Respirasi
Pengamatan Mutu : Susut bobot, Kadar air, Total padatan terlarut, Uji vitamin C, Total asam, pH,
Kekerasan, Warna, Uji Organoleptik.
Penyimpanan
Suhu dingin (8ºC)
Laju Respirasi
Pengukuran laju respirasi dilakukan untuk melihat perubahan laju respirasi pada buah mangga dengan perlakuan yang berbeda. Laju respirasi diukur dengan mengukur perubahan gas CO2 yang dihasilkan oleh buah mangga dengan menggunakan gas analyzer.
Untuk mengukur laju respirasi, buah mangga dimasukkan ke dalam stoples dengan volume 3310 ml. Stoples ditutup dan disekeliling penutup dilapisi lilin. Selang plastik pada penutup stoples ditutup dengan penjepit. Volume gas CO2 diukur dengan gas analyzer setelah buah disimpan selama 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Perhitungan laju respirasi berdasarkan gas CO2 dilakukan dengan persamaan-persamaan sebagai berikut:
R = Dimana:
R = Laju respirasi (mlCO2/kg-jam dan mlO2/kg-jam)
V = Volume bebas wadah (ml) = Volume wadah (ml) – Volume buah (ml) W = Berat sampel (kg)
= Laju perubahan konsentrasi O2 dan CO2 (%/jam)
Kekerasan
Pengukuran kekerasan dilakukan menggunakan alat penetrometer beban maksimum 150 gram, lama penekanan 10 detik, dilakukan pada bagian ujung, tengah, dan pangkal buah. Nilai yang ditunjukkan alat merupakan nilai kekerasan buah dengan satuan kedalamam jarum penetrometer dalam mm.
Susut Bobot
Perhitungan susut bobot dilakukan berdasarkan pada persentase penurunan bobot bahan sejak awal penyimpanan sampai dengan akhir penyimpaan. Untuk mengukur susut bobot digunakan rumus sebagai berikut:
Susut Bobot = x 100 %
Dimana : Wo = bobot bahan awal penyimpanan Wt = bobot bahan akhir penyimpanan
Kadar Air
Pengukuran kadar air dilakukan dengan metode oven. Cawan yang akan digunakan ditimbang dengan timbangan analitik. Buah mangga yang akan diukur kadar airnya diiris-iris dan diambil sebanyak 5-10 gram kemudian diletakkan ke dalam cawan. Cawan berisi irisan buah mangga ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 102-105oC hingga massanya konstan. Setelah selesai, cawan dikeluarkan dari oven, dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit, kemudian ditimbang. Perhitungan untuk menentukan kadar air adalah sebagai berikut:
Dimana:
a = massa cawan (g)
b = massa cawan dan buah mangga sebelum dimasukkan dalam oven (g) c = massa cawan dan buah mangga setelah dikeluarkan dari oven (g).
Total Padatan Terlarut
Total padatan terlarut diukur dengan refraktometer. Buah mangga dihancurkan kemudian diteteskan pada prisma refraktometer. Indeks refraksi sebagai total padatan terlarut ditentukan dengan melihat angka yang tertera pada alat dengan satuan “Brix”.
Warna
Pengukuran warna dilakukan dengan menggunakan chromameter (Minolta tipe CR-200) dengan metode Hunter dan Munsell Color. Pengukuran dilakukan dengan cara menempelkan alat sensornya pada permukaan kulit dan daging mangga. Pengukuran dilakukan pada bagian pangkal, tengah, dan bawah buah; pengukuran dilakukan sebanyak 3 ulangan pada setiap pengamatan. Nilai Y, y, dan x yang diperoleh kemudian dikonversi dengan rumus ke dalam nilai L, a, dan b serta chroma. Nilai Hunter L menunjukkan kecerahan (lightness) yang bergerak dari 0-100. Nilai Hunter a menunjukkan warna kromatik campuran merah hijau yang nilainya bergerak dari positif 100) untuk warna merah sampai negatif (0-80) untuk warna hijau. Nilai Hunter b menunjukkan warna kromatik campuran biru kuning yang nilainya bergerak dari positif (0-70) untuk warna kuning sampai
negatif (0-70) untuk warna biru. Nilai Hunter a dan b merupakan indikasi perubahan warna hijau ke merah/kuning. Nilai a negatif menunjukkan warna hijau, nilai a positif menunjukkan warna merah-kuning, sementara nilai b positif menunjukkan warna kuning, sedangkan nilai b negatif menunjukkan warna biru. Konversi nilai Y, x, z ke dalam L, a, b dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Y = y X = Y(x/y) Z = Y ((1-x-y)/y) Dimana : L = 10 a = [17.5(1.02X-Y)]/ b = [7.0(Y-0.847Z)]/ Chroma =
Gambar 11 Munsell color chart
Menurut Mohsenin (1984), metode Munsell merupakan metode berdasarkan pada tiga notasi Munsell yaitu Hueo (hijau, merah, biru, kuning), value (nilai L atau kecerahan yang bergerak dari dark atau gelap sampai light/bright atau cerah), dan chroma (saturasi atau tingkat kandungan warna yang bergerak dari weak atau
muda sampai vivid/strong atau tua). Nilai dari notasi tersebut kemudian diplotkan pada Munsell color chart.
Uji Vitamin C
Pengukuran total vitamin C dilakukan dengan metode titrasi. Sebanyak 10 gram sampel dihancurkan dengan blender dengan penambahan air sebanyak 250 ml (secara kuantitatif), kemudian disaring. Sebanyak 25 ml filtrat ditetesi mempergunakan indikator pati 1% sebanyak 2-3 tetes kemudian dititrasi larutan iod sampai larutan berwarna biru. Tiap ml Iod equivalen dengan 0,88 mg asam askorbat. Kadar vitamin C dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Vitamin C =
Dimana: Vol adalah volume Iod (ml), N adalah normalitas Iod, P adalah pengenceran (10x), BE adalah berat equivalen asam askorbat 0,88 mg dan g adalah massa sampel (g).
Kandungan Total Asam
Pengukuran total kandungan asam dilakukan dengan metode titrasi. Sebanyak 10 gram sampel dihancurkan dengan blender dengan penambahan air sebanyak 250 ml (secara kuantitatif), kemudian disaring. Sebanyak 25 ml filtrat dititrasi dengan NaOH 0.1 N mempergunakan indikator fenolftalin (pp) sampai berwarna merah jambu. Total asam dinyatakan dengan persen asam malat yang dihitung dengan menggunakan rumus:
Total asam = x 100%
Dimana: Vol adalah volume NaOH (ml), N adalah normalitas NaOH, P adalah pengenceran (10x), BE adalah berat equivalen asam malat yaitu 67 dan g adalah massa sampel (g).
pH
pH diukur dengan menggunakan pHmeter. Buah mangga dihancurkan kemudian dilakukan pengukuran terhadap pH menggunakan pHmeter. Nilai pH ditentukan dengan melihat angka yang tertera pada alat.
Uji Organoleptik
Dilakukan uji kesukaan meliputi warna, rasa, tekstur, aroma, dan penampakan keseluruhan dengan menggunakan 15 panelis. Bahan yang telah diberi kode disajikan secara acak. Panelis diminta untuk memberikan penilaian berdasarkan pada skala mutu hedonik 1-7 dengan urutan sebagai berikut : 1. sangat tidak suka, 2. tidak suka, 3. Agak tidak suka, 4. Biasa, 5. Agak suka, 6. Suka dan 7.sangat suka. Lembar uji hedobik dapat dilihat pada Gambar 11.
Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial. Faktor pertama adalah dosis iradiasi dengan 2 taraf percobaan (0.75 kGy dan kontrol) dan faktor kedua adalah suhu penyimpanan (8⁰C, 13⁰C, dan 28⁰C). Penelitian ini dilakukan dengan 3 kali ulangan, untuk melihat pengaruh perlakuan dilakukan analisis sidik ragam (anova) dengan program SAS R. 6.12. Jika terdapat perbedaan dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan. Model liniernya adalah:
Y
ij= µ + α
i+ β
j+ (αβ)
ij+ ε
ijdimana,
Yij = Respon setiap parameter yang diamati